Question

8．除化学上常用燃烧法确定有机物的组成．下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品．根据产物的质量确定有机物的组成．
回答下列问题：
（1）A装置中分液漏斗盛放的物质是H₂O₂或（H₂O），写出A中有关反应的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
（2）C装置（燃烧管）中CuO的作用是把燃烧生成CO转化为CO₂，使实验数据更准确
（3）实验开始时，要先通入氧气一会儿，然后再加热电炉，原因是排尽装置中的空气
（4）写出E装置中所盛放试剂的名称碱石灰（或固体NaOH），它的作用是吸收燃烧生成的CO₂
（5）若将B装置去掉会对实验造成什么影响？将使测量数据中的氢元素含量增大．有同学认为应在E后再加一与E相同的装置F，目的是防止空气中的CO₂和水蒸汽进入E装置，影响实验的准确性
（6）若准确称取1.20g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）．经充分燃烧后，E管质量增加1.76g，D管质量增加0.72g，则该有机物的最简式为CH₂O；，实验室通常通过质谱法测出该物质的相对分子质量为90，且该化合物能发生自身酯化反应，则其结构简式可能为CH₃CHOHCOOH、CH₂OHCH₂COOH．

Answer 1

分析 用燃烧法测定有机物组成，A可用过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气（也可用过氧化钠和水），经B干燥后在C中与样品反应生成二氧化碳和水，C中CuO可将CO转化为二氧化碳，避免实验误差，D用于吸收水，E用于吸收二氧化碳，根据二氧化碳的质量可求C元素的质量，由水的质量可求得H元素的质量，结合有机物的质量可求出O元素的质量，由此即可确定有机物分子中C、H、O个数比，也就是确定了实验式，结合该有机物的相对分子质量可以确定有机物的分子式，以此解答该题．

解答 解：用燃烧法测定有机物组成，A可用过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气，经B干燥后在C中与样品反应生成二氧化碳和水，C中CuO可将CO转化为二氧化碳，避免实验误差，D用于吸收水，E用于吸收二氧化碳，根据二氧化碳的质量可求C元素的质量，由水的质量可求得H元素的质量，结合有机物的质量可求出O元素的质量，由此即可确定有机物分子中C、H、O个数比，也就是确定了实验式，结合该有机物的相对分子质量可以确定有机物的分子式，
（1）装置A是制备氧气的，所以根据装置的特点可知A装置中分液漏斗盛放的物质是双氧水或水，应该反应的化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案为：H₂O₂或（H₂O）；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（2）由于有机物在燃烧过程中，有可能产生CO，所以C装置（燃烧管）中CuO的作用是使有机物充分氧化生成CO₂和H₂O，
故答案为：CO转化为CO₂，使实验数据更准确；
（3）装内有空气，空气中的二氧化碳会导致实验误差，为排尽装置中的空气，应先通入氧气，故答案为：排尽装置中的空气；
（4）由于有机物燃烧产生CO₂，所以E装置的主要作用是吸收生成的CO₂，因此其中所盛放试剂是碱石灰或氢氧化钠，
故答案为：碱石灰（或固体NaOH）； 吸收燃烧生成的CO₂；
（5）B装置的作用是干燥氧气，除去水蒸气，所以若将B装置去掉会造成测得有机物中含氢量增大，实验中，要避免空气中的水以及二氧化碳干扰试验，应该在E装置后接一个充满碱石灰的U形干燥管，
故答案为：将使测量数据中的氢元素含量增大；防止空气中的CO₂和水蒸汽进入E装置，影响实验的准确性；
（6）E管质量增加1.76克说明生成了1.76克二氧化碳，可得碳元素的质量：1.76g×$\frac{12}{44}$×100%=0.48g，
D管质量增加0.72克说明生成了0.72克水，可得氢元素的质量：0.72g×$\frac{2}{18}$×100%=0.08g，
从而可推出含氧元素的质量为：1.2-0.48-0.08=0.64g，
设最简式为C_XH_YO_Z，
12X：Y：16Z=0.48：：0.08：0.64
X：Y：Z=1：2：1，
最简式为 CH₂O，
可用质谱测定有机物的相对分子质量，该物质的相对分子质量为90，则分子式为C₃H₆O₃，且该化合物能发生自身酯化反应，说明有机物含有羟基、羧基，结构简式应为CH₃CHOHCOOH、CH₂OHCH₂COOH，
故答案为：CH₂O； 质谱； CH₃CHOHCOOH、CH₂OHCH₂COOH．

点评 本题考查有机物组成的测定，试题综合性强，难易适中，贴近高考，主要是考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力．要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论．