Question

19．某学习小组对液态有机物M进行如下探究实验：
Ⅰ．对M组成的探究
取6.2g有机物M在足量O₂中完全燃烧后，将生成物全部通入如图1装置（夹持装置略去），则：

（1）C装置的作用为防止空气中二氧化碳和水蒸气进入装置B，影响生成二氧化碳的测定；
（2）若不考虑其他因素，且生成物在A、B中全部被吸收，测得装置A增重5.4g，装置B增重8.8g，M的实验式为CH₃O，分子式为C₂H₆O₂．
Ⅱ．对M结构的探究
为确定M的官能团，该小组设计如图2装置（夹持装置略）进行实验，步骤为：
①将3.1gM加入分液漏斗中；
②打开分液漏斗活塞，当M恰好全部加入a中时，迅速关闭分液漏斗活塞；
③a中反应完全后，准确读取量筒中液体体积．
（3）仪器a的名称为圆底烧瓶．
（4）步骤③中，为准确读取量筒读数，应注意的事项有冷至室温、调节量筒使其液面与B装置中的液面持平和读量筒中液体体积时，视线与液体的凹液面相平．
（5）若量筒中水的体积转化为标准状况下气体体积为560mL，则M的结构简式为CH₃-O-CH₂OH．

Answer 1

分析 Ⅰ．对M组成的探究
取6.2g有机物M在足量O₂中完全燃烧后，将生成物全部通入如图1装置，燃烧产物通过足量无水氯化钙吸收生成的水蒸气，通过装置B中碱石灰吸收生成的二氧化碳，最后装置C中碱石灰防止空气中水蒸气和二氧化碳进入装置B影响测定准确度；
（1）C装置是防止空气中水蒸气和二氧化碳进入装置B；
（2）若不考虑其他因素，且生成物在A、B中全部被吸收，测得装置A增重5.4g为生成的水蒸气足量，装置B增重8.8g为生成的二氧化碳气体质量，结合元素守恒计算有机物的最简式、确定分子式；
Ⅱ．对M结构的探究
（3）依据装置中图象分析仪器名称；
（4）根据水面的特点明确量筒中液体体积的读数方法；
（5）M和钠反应生成氢气，若量筒中水的体积转化为标准状况下气体体积为560mL，计算生成氢气物质的量和M物质的量，据此判断羟基个数，得到M的结构简式．

解答 解：（1）C装置的作用是防止空气中水蒸气和二氧化碳进入装置B，影响生成二氧化碳的测定，
故答案为：防止空气中二氧化碳和水蒸气进入装置B，影响生成二氧化碳的测定；
（2）若不考虑其他因素，且生成物在A、B中全部被吸收，测得装置A增重5.4g为生成的水蒸气足量的质量，物质的量=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（H）=0.6mol，装置B增重8.8g为生成的二氧化碳气体质量，物质的量=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，结合元素守恒计算，M中所含氧元素物质的量n（O）=$\frac{6.2g-0.6mol×1g/mol-0.2mol×12g/mol}{16g/mol}$=0.2mol，有机物的最简式为：n（C）：n（H）：n（O）=0.2：0.6：0.2=1：3：2，M的实验式为：CH₃O，C₂H₆O₂中碳原子已经饱和，确定分子式为C₂H₆O₂，
故答案为：CH₃O；C₂H₆O₂；
（3）仪器a的名称为平底烧瓶，故答案为：平底烧瓶；
（4）测定气体体积时，应装置内气体的温度应恢复到室温，调节量筒使其液面与E装置中的液面持平，由于量筒中液面是凹液面，所以读量筒中液体体积时，视线与液体的凹液面相平，否则会造成误差，
故答案为：调节量筒使其液面与B装置中的液面持平；读量筒中液体体积时，视线与液体的凹液面相平；
（5）3.1gM和钠反应生成氢气，物质的量=$\frac{3.1g}{62g/mol}$=0.05mol，若量筒中水的体积转化为标准状况下气体体积为560mL，n（H₂）=$\frac{0.560L}{22.4L/mol}$=0.0250mol，则1molM和钠反应生成氢气0.5mol，说明喊一个羟基，则结构简式为：CH₃-O-CH₂OH，
故答案为：CH₃-O-CH₂OH．

点评 本题考查了有机物燃烧产物的测定、化学式和实验式的确定方法、主要是官能团的计算分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等．