Question

9．实验室用燃烧法测定某固体有机物A的分子组成．测定装置如图所示（铁架台、铁夹、酒精灯等未画出）：取17.1g A放入装置中，通入过量O₂燃烧，生成CO₂和H₂O，请回答下列有关问题：
（1）通入过量O₂的目的是使有机物A充分燃烧．
（2）C装置的作用是吸收A燃烧后生成的H₂O，测定生成水的质量； E装置的作用是吸收空气中二氧化碳与水蒸气，防止进入D中．
（3）通过该实验，能否确定A中是否含有氧原子？能．（填“能”或“不能”）
（4）若A的摩尔质量为342g•mol^-1，C瓶增重9.9g，D装置增重26.4g，则A的分子式为C₁₂H₂₂O₁₁．
（5）写出A完全燃烧的化学方程式C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\stackrel{点燃}{→}$12CO₂+11H₂O．

Answer 1

分析 （1）（2）有机物A完全燃烧生成CO₂和H₂O，通过测定生成的CO₂、H₂O的量确定实验式，用浓硫酸吸收水蒸气，用碱石灰吸收二氧化碳，E中碱石灰吸收空气中二氧化碳与水蒸气，防止进入D中影响二氧化碳质量测定．由于装置内有空气，会影响水蒸气、二氧化碳质量测定，实验开始时，要先通入氧气排尽装置内空气；
（3）计算生成水、二氧化碳的物质的量，根据质量守恒判断是否含有O元素；
（4）浓硫酸增重为水的质量，D中碱石灰增重为二氧化碳质量，计算有机物A、水、二氧化碳的物质的量，根据原子守恒计算C、H原子说明，结合相对分子质量计算氧原子数目，进而确定有机物分子式；
（5）有机物在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，结合原子守恒配平书写方程式．

解答 解：（1）燃烧法测定某固体有机物A的分子组成，要通入过量O₂使有机物在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，
故答案为：使有机物A充分燃烧；
（2）C装置中的试剂为浓硫酸，用于吸收有机物燃烧生成的水，测定生成水的质量，D装置中的试剂是碱石灰用于吸收有机物燃烧生成的二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量，E中碱石灰吸收空气中二氧化碳与水蒸气，防止进入D中影响二氧化碳质量测定
故答案为：吸收A燃烧后生成的H₂O，测定生成水的质量；吸收空气中二氧化碳与水蒸气，防止进入D中；
（3）通过浓硫酸增重的质量可以求出有机物中氢的质量，通过碱石灰增重的质量可以求出有机物中碳的质量，再结合A的质量利用质量守恒判断是否有氧元素，
故答案为：能；
（4）17.1g有机物A的物质的量为$\frac{17.1g}{342g/mol}$=0.05mol，生成水的物质的量为$\frac{9.9g}{18g/mol}$=0.55mol，生成二氧化碳为$\frac{26.4g}{44g/mol}$=0.6mol，则有机物A分子中N（C）=$\frac{0.6mol}{0.05mol}$=12，N（H）=$\frac{0.55mol×2}{0.05mol}$=22，则N（O）=$\frac{342-12×12-22}{16}$=11，所以Ad分子式也为C₁₂H₂₂O₁₁，
故答案为：C₁₂H₂₂O₁₁；
（5）C₁₂H₂₂O₁₁在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，其反应的方程式为：C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\stackrel{点燃}{→}$12CO₂+11H₂O；
故答案为：C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\stackrel{点燃}{→}$12CO₂+11H₂O．

点评 本题考查有机物分子式计算、物质组成定量测定实验，难度中等，理解实验原理是解题的关键，掌握燃烧法确定有机物分子式方法．