Question

9．通常用燃烧的方法测定有机物的分子式，可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧，根据产品的质量确定有机物的组成．如图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置．现准确称取一定量某烃样品，经燃烧后A管增重2.2g，B管增重1.08g．请回答：
（1）按上述所给的测量信息，装置的连接顺序应是：DCFBA．
（2）C管中浓硫酸的作用是吸收0₂中的水．
（3）该有机物在纯氧中充分燃烧的化学方程式为C₅H₁₂+8O₂$\stackrel{点燃}{→}$5CO₂+6H₂O（有机物用分子式表示）．
（4）若该有机物分子中含有4个甲基，则该有机物的结构简式为C（CH₃）₄．

Answer 1

分析 （1）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，测定生成二氧化碳的质量，B用来吸收水，测定生成水的质量，C用于干燥通入F中的氧气、D用来制取反应所需的氧气、F是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，据此判断所选用的各导管口连接的顺序；
（2）浓硫酸可以吸收氧气的中的水分，避免影响测定结果；
（3）确定物质的化学式可借助元素的质量守恒进行解答，烷烃完全燃烧生成二氧化碳和水，依据元素守恒配平即可；
（4）总共5个碳，含有四个甲基，应为2，2-二甲基丙烷，据此书写即可．

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，所选置的连接顺序应是：D→C→F→B→A，故答案为：CFBA；
（2）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，以免影响实验结果，故答案为：吸收0₂中的水；
（3）A管质量增加2.2g为二氧化碳的质量，n（CO₂）=2.2g÷44g．mol^-1=0.05mol，n（C）=n（CO₂）=0.05mol，
B管质量增加1.08g是水的质量，n（H₂O）=1.08g÷18g．mol^-1=0.6mol，n（H）=2n（H₂O）=1.2mol，此有机物为烃，故只含有C和H两种元素，且个数比为：0.05：1.2=5：12，故可以确定为戊烷（C₅H₁₂），戊烷燃烧生成二氧化碳和水，化学反应方程式为：C₅H₁₂+8O₂$\stackrel{点燃}{→}$5CO₂+6H₂O，故答案为：C₅H₁₂+8O₂$\stackrel{点燃}{→}$5CO₂+6H₂O；
（4）戊烷分子式为：C₅H₁₂，该有机物分子中含有4个甲基，故为2，2-二甲基丙烷，结构简式为：C（CH₃）₄，故答案为：C（CH₃）₄．

点评 本题考查有机物组成的测定、物质性质实验方案的设计，题目难度中等，把握实验的原理和方法、明确实验操作目的是解答该题的关键，注意掌握质量守恒定律在确定有机物分子式中的应用，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力．