Question

9．通常用燃烧的方法测定有机物的分子式，可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧，根据产品的质量确定有机物的组成．下图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置．

现准确称取4.4g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），经燃烧后A管增重8.8g，B管增重3.6g．请回答：
（1）C管中浓硫酸的作用是干燥氧气；
（2）按上述所给的测量信息，装置的连接顺序应是：D→C→E→B→A（每种装置只用一次）；
（3）要确定该有机物的分子式，还必须知道的数据是②（选填序号）；
①C装置增加的质量②样品的摩尔质量③CuO固体减少的质量
（4）相同条件下，若该有机物蒸气对氢气的相对分子质量为22，且它的核磁共振氢谱上有两个峰，其强度比为3：1，试通过计算确定该有机物的结构简式CH₃CHO，与该有机物相对分子质量相同的烃的二氯代物有4种．

Answer 1

分析 （1）（2）实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO₂和H₂O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式．因此生成O₂后必须除杂（主要是除H₂O），A用来吸收二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量，B用来吸收水，测定生成水的质量，C用于干燥通入F中的氧气、D用来制取反应所需的氧气、F是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品；根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO₂；
（3）该实验方法只能获得有机物的实验式，要确定有机物的分子式，还要知道有机物的相对分子质量；
（4）根据根据元素守恒和质量守恒计算氧原子的物质的量，计算碳、氢、氧原子个数之比确定最简式，结合相对分子质量计算分子式．

解答 解：实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO₂和H₂O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式．因此生成O₂后必须除杂（主要是除H₂O），A用来吸收二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量，B用来吸收水，测定生成水的质量，C用于干燥通入F中的氧气、D用来制取反应所需的氧气、F是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品；根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO₂．
（1）C管中浓硫酸的作用是：干燥氧气，故答案为：干燥氧气；
（2）由测定原理可知，所选置的连接顺序应是：D→C→E→B→A，
故答案为：D→C→E→B→A；
（3）A管质量增加0.88g为二氧化碳的质量，可得碳元素的质量：0.88g×$\frac{12}{44}$=0.24g，
B管质量增加0.36g是水的质量，可得氢元素的质量：0.36g×$\frac{2}{18}$=0.04g，
从而可推出含氧元素的质量为：0.44-0.24-0.04=0.16g，
设最简式为C_XH_YO_Z，则：
X：Y：Z=$\frac{0.24}{12}$：$\frac{0.04}{1}$：$\frac{0.16}{16}$=2：4：1，即最简式为C₂H₄O，
要确定有机物的分子式，还要知道有机物的相对分子质量，
故答案为：②；
（4）该有机物最简式为C₂H₄O，相对分子质量是22×2=44，最简式即为分子式，它的核磁共振氢谱上有两个峰，其强度比为3：1，则结构简式为CH₃CHO，与该有机物相对分子质量相同的烃是C₃H₈，二氯代物有4种，
故答案为：CH₃CHO；4．

点评 本题考查物质组成测定的实验测定，题目难度中等，关键在于清楚实验的原理，掌握燃烧法利用元素守恒确定实验式的方法．