Question

2．電爐加熱時用純O₂氧化管內樣品，根據產物的質量確定有機物的組成．下列裝置是用燃燒法確定有機物分子式常用的裝置．

（1）產生的O₂按從左到右的流向，所選各裝置的正確連接順序是
D→C→E→B→A．
（2）燃燒管中CuO的作用是使樣品完全被氧化生成CO₂和H₂O，如果去掉CuO，則A管的質量會減少（填增大、減小或不變）
（3）請改進這套裝置的一個不足之處在裝置尾部連接一個裝有堿石灰的干燥管
（4）若實驗中所取樣品只含C、H、O三種元素中的兩種或三種，準確稱取0.92g樣品，經充分反應后，A管質量增加1.76g，B管質量增加1.08g，則該樣品的實驗式為C₂H₆O．
（5）用質譜儀測定其相對分子質量，得如圖1所示的質譜圖，則該有機物的相對分子質量為46．
（6）該物質的核磁共振氫譜如圖2所示，則其結構簡式為CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 （1）根據實驗原理是測定一定質量的有機物完全燃燒時生成CO₂和H₂O的質量，來確定是否含氧及C、H、O的個數比，求出最簡式．因此生成O₂后必須除雜（主要是除H₂O）明確各裝置的作用是解題的前提，A用來吸收二氧化碳、B用來吸收水、C用于干燥通入E中的氧氣、D用來制取反應所需的氧氣、E是在電爐加熱時用純氧氣氧化管內樣品；根據一氧化碳能與氧化銅反應，可被氧化成二氧化碳的性質可知CuO的作用是把有機物不完全燃燒產生的CO轉化為CO₂；
（2）由（1）得一氧化碳能與氧化銅反應，可被氧化成二氧化碳的性質可知，CuO的作用是把有機物不完全燃燒產生的CO轉化為CO₂，如果去掉CuO，生成二氧化碳少；
（3）空氣中二氧化碳也會進入裝置A，使測定的二氧化碳質量增大；
（4）根據元素守恒法確定有機物的實驗式，A管質量增加1.76g說明生成了1.76g二氧化碳，可得碳元素的質量：1.76g×$\frac{12}{44}$×100%=0.48g，B管質量增加1.08g說明生成了1.08g水，可得氫元素的質量：1.08g×$\frac{2}{18}$×100%=0.12g，從而可推出含氧元素的質量為：0.92g-0.48g-0.12g=0.32g；
（5）根據質譜圖可知有機物的相對分子質量；
（6）核磁共振氫譜中峰值數等于有機物中氫原子的種類數確定有機物的種類．

解答 解：（1）D中生成的氧氣中含有水蒸氣，應先通過C中的濃硫酸干燥，在E中電爐加熱時用純氧氧化管內樣品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，則E中CuO可與CO進一步反應生成二氧化碳，然后分別通入B（吸收水）、A（吸收二氧化碳）中，所選擇裝置連接順序是DCEBA，
故答案為：D；C；E；B；A；
（2）一氧化碳能與氧化銅反應，可被氧化成二氧化碳的性質可知，CuO的作用是把有機物不完全燃燒產生的CO轉化為CO₂，如果去掉CuO，則A管的質量會減少，
故答案為：使有機物更充分氧化為CO₂、H₂O；減少；
（3）空氣中二氧化碳也會進入裝置A，使測定的二氧化碳質量增大產生誤差，所以需要在裝置尾部連接一個裝有堿石灰的干燥管，防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入裝置A產生測量誤差，
故答案為：在裝置尾部連接一個裝有堿石灰的干燥管；
（4）A管質量增加1.76g說明生成了1.76g二氧化碳，可得碳元素的質量：1.76g×$\frac{12}{44}$×100%=0.48g，
B管質量增加1.08g說明生成了1.08g水，可得氫元素的質量：1.08g×$\frac{2}{18}$×100%=0.12g，從而可推出含氧元素的質量為：0.92g-0.48g-0.12g=0.32g，
設實驗式為C_XH_YO_Z，則X：Y：Z=$\frac{0.48}{12}$：$\frac{0.12}{1}$：$\frac{0.32}{16}$=2：6：1，即實驗式為：C₂H₆O，
故答案為：C₂H₆O；
（5）質譜圖可知有機物的相對分子質量為46，故答案為：46；   
（6）核磁共振氫譜中給出3種峰，說明該分子中有3種H原子，所以其結構簡式為：CH₃CH₂OH，故答案為：CH₃CH₂OH．

點評 本題考查有機物的分子式、結構簡式的確定，題目難度中等，關鍵在于清楚實驗的原理，掌握實驗方法，掌握基礎是解題關鍵．