Question

化学上常用燃烧法确定有机物的组成，如下图所示装置是用燃烧法确定烃或烃的含氧衍生物分子式的常用装置，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。

完成下列问题：

(1)A中发生反应的化学方程式为_______________________________________。

(2)B装置的作用是_______________________________________________，燃烧管C中CuO的作用是______________________________________________________。

(3)产生氧气按从左向右流向，燃烧管C与装置D、E的连接顺序是：C→________→__________。

(4)反应结束后，从A装置锥形瓶内的剩余物质中分离出固体，需要进行的实验操作是____________________________________________________________________。

(5)准确称取1.8 g烃的含氧衍生物X的样品，经充分燃烧后，D管质量增加2.64 g，E管质量增加1.08 g，则该有机物的实验式是___________________________。实验测得X的蒸气密度是同温同压下氢气密度的45倍，则X的分子式为_________________________，1 mol X分别与足量Na、NaHCO₃反应放出的气体在相同条件下的体积比为1∶1，X可能的结构简式为____________________。

Answer 1

解析：根据实验目的，是用燃烧法来测定有机物分子式的实验，通过测定H₂O和CO₂的质量从而求出有机物的组成或分子式。首先应明确各装置的作用，A装置是产生O₂的装置，根据该装置的特点，属于“固+液”反应型，为此可用H₂O₂在MnO₂催化下制得O₂，或用Na₂O₂与H₂O反应制得O₂；装置B的作用是干燥O₂；对于装置D、E的连接顺序首先用E中的CaCl₂吸收H₂O，再用D中的碱石灰吸收CO₂，二者不能颠倒，因碱石灰既能吸收H₂O，也能吸收CO₂。样品在C中燃烧时，有可能燃烧不充分从而产生CO，通过CuO将CO完全转化为CO₂，从而保证实验的准确性。D管增加的质量为CO₂，即m(CO₂)=2.64 g，E管增加的质量为H₂O，即m(H₂O)=1.08 g，故有1.8 g有机物中含有C：0.72 g,H:0.12 g,O:0.96 g，则n(C)∶n(H)∶n(O)=1∶2∶1，该有机物的实验式为CH₂O。由题意知M(X)=90，故可得X的分子式为C₃H₆O₃。根据1 mol X分别与足量Na、NaHCO₃反应放出的气体在相同条件下的体积比为1∶1可得该有机物中含有一个醇羟基和一个羟基，根据有机物的成键规律可得符合该有机物的结构简式为：HOCH₂CH₂COOH，。

答案：(1)2H₂O₂2H₂O+O₂↑(或2Na₂O₂+2H₂O4NaOH+O₂↑)

(2)吸收氧气中的水蒸气(或答：干燥氧气)  使有机物不完全燃烧的产物全部转化为CO₂和H₂O

(3)E  D

(4)过滤〔蒸发结晶(需与Na₂O₂跟H₂O反应制O₂相对应)〕

(5)CH₂O  C₃H₆O₃  HOCH₂CH₂COOH、