Question

电炉加热时用纯O₂氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成．下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置．

（1）产生的O₂按从左到右的流向，所选装置各导管的正确连接顺序是g→

 

→

 

→h→i→

 

→

 

→

 

→

 

．
（2）燃烧管中CuO的作用是

 

．
（3）若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取3.24g样品，经充分反应后，A管质量增加9.24g，B管质量增加2.16g，则该样品的实验式为

 

．
（4）要确定该物质的分子式，还要知道该物质的

 

．经测定其蒸气密度为4.82g/L（已换算为标准状况下），则其分子式为

 

．
（5）经红外光谱分析知该化合物的分子中存在1个苯环，苯环上只有1个支链，且支链中有1个甲基．试写出该有机物的结构简式

 

．

Answer 1

考点：测定有机物分子的元素组成,有关有机物分子式确定的计算

专题：计算题,实验设计题

分析：（1）根据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）明确各装置的作用是解题的前提，A用来吸收二氧化碳、B用来吸收水、C用于干燥通入E中的氧气、D用来制取反应所需的氧气、E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；
（2）由（1）得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）根据n=

m

M

计算水、二氧化碳的物质的量，根据质量守恒定律计算O元素质量，再根据原子守恒确定有机物的最简式；
（4）根据实验式确定该物质的分子式，还要知道该物质的相对分子质量，根据M=ρVm计算相对分子质量即可；
（5）根据物质的结构特点和分子式确定结构简式．

解答： 解：（1）D中生成的氧气中含有水蒸气，应先通过C中的浓硫酸干燥，在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳，然后分别通入B（吸收水）、A（吸收二氧化碳）中，根据产物的质量推断有机物的组成，则产生的氧气按从左到右流向，所选择装置各导管的连接顺序是g→f→e→h→i→c（或d）→d（或c）→a（或b）→b（或a）．
故答案为：g→f→e→h→i→c（或d）→d（或c）→a（或b）→b（或a）．
（2）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；
故答案为：使有机物更充分氧化为CO₂、H₂O；
（3）水的物质的量=

2.16g

18g/mol

=0.12mol、二氧化碳的物质的量=

9.24g

44g/mol

=0.21mol，则m（C）+m（H）=0.21mol×12g+0.12mol×2×1g/mol=2.76g＜3.24g，故有机物含有O元素，m（O）=3.24g-2.76g=0.48g，则n（O）=

0.48g

16g/mol

=0.03mol，n（C）：n（H）：n（O）=0.21：0.24：0.03=7：8：1，该有机物的实验式是C₇H₈O，故答案为：C₇H₈O；
（4）确定该物质的分子式，还要知道该物质的相对分子质量，其蒸气密度为4.82g/L（已换算为标准状况下），则M=ρVm=4.82g/L×22.4L/mol=108g/mol，所以分子式为：C₇H₈O，故答案为：相对分子质量；C₇H₈O；
（5）该化合物的分子式是C₇H₈O，其中存在1个苯环，苯环上只有1个支链，且支链中有1个甲基，符合条件的结构简式为：，
故答案为：．

点评：本题考查有机物的分子式的实验测定，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．