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    15．TMB是一种新型指纹检测的色原试剂，由碳、氢、氮三种元素组成，与氢气的相对分子质量之比为120．某研究性学习小组的同学欲利用下列仪器测定TMB的分子式．其主要过程为在足量氧气流中将4.80g TMB样品氧化（氮元素转化为N2），再利用吸收剂分别吸收水蒸气和CO2．请从图中选择适当的装置（装置符合气密性要求，加热装置等已略去，其他用品可自选）．

    （1）写出C中的化学反应方程式：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑
    （2）B 中试剂是浓硫酸，作用是干燥O2，防止带入A中引起增重
    （3）实验后称得A及以后的装置（均用A装置并假设每次吸收均是完全的）质量依次增加3.60g、14.08g、0.14g，则TMB的分子式为C16H20N2．
    （4）除A外还需重复使用D装置，该装置内药品是CuO，如果缺少该装置将引起C元素的计算值偏低（填“偏高”，“偏低”，“无影响”）或者N偏高
    （5）该实验不需要（填“需要”、“不需要”）尾气处理，请写明理由因为碳元素必须燃烧完全才能保证实验结果的准确性，没有有毒气体排放．

    分析 C中过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气，用浓硫酸干燥氧气，氧气将TMB氧化为二氧化碳、水和氮气，可用硫酸铜硫酸铜吸收水，用碱石灰吸收二氧化碳，以确定其中所含碳、氢、氮原子的比例关系．根据A装置增加14.08g可以求出样品中C元素的物质的量，A装置增加3.60g可以求出样品中H元素的物质的量，再根据样品的总质量4.80g可以求出样品中N元素的物质的量，则TMB分子中碳、氢、氮的原子个数比就可以求出，根据相对分子质量之比算出相对分子质量，结合原子个数比计算出分子式，以此解答该题．

    解答 解：（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气，反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，故答案为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
    （2）B中试剂为浓硫酸，可用于干燥氧气，防止带入A中引起增重，故答案为：浓硫酸；干燥O2，防止带入A中引起增重；
    （3）实验后称得A装置从用的先后顺序排列质量分别增加3.60g、14.08g、0.14g，则m（H2O）=3.60g，m（CO2）=14.08g，而0.14g为空气中的CO2和H2O进入装置中的质量，则
    n（H2O）=$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，n（H）=0.4mol，m（H）=0.4g，
    n（CO2）=$\frac{14.08g}{44g/mol}$=0.32mol，n（C）=0.32mol，m（C）=0.32mol×12g/mol=3.84g，
    所以m（N）=4.80g-0.4g-3.84g=0.56g，
    n（N）=$\frac{0.56g}{14g/mol}$=0.04mol，
    则：n（C）：n（H）：n（N）=0.32mol：0.4mol：0.04mol=8：10：1，
    TMB的相对分子质量为：2×120=240，设分子式为：C8nH10nNn，则有：12×8n+10n+14n=240，解得n=2，所以分子式为C16H20N2，
    故答案为：C16H20N2；
    （4）D可加入CuO，在加热条件下可与CO反应，可防止TMB燃烧不充分，而导致C元素质量偏小，N元素质量偏大，故答案为：CuO； C；偏低；（或者 N 偏高）；
    （5）因二氧化碳完全燃烧，且生成氮气，没有必要进行尾气处理，故答案为：不需要；因为碳元素必须燃烧完全才能保证实验结果的准确性，没有有毒气体排放．

    点评 本题以定量实验为立意，确定有机物的分子组成，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目难度较大，本题易错点为（3），注意实验的设计原理和操作步骤．

    练习册系列答案
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