Question

16．电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成，如图装置是用燃烧法确定有机物M分子式的常用装置．

（1）E装置中氧化铜的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO₂；
（2）若准确称取有机物M （只含C、H、O三种元素中的两种或三种） 0.70g，经充分燃烧后，测得A管质量增加2.2g，B管质量增加0.9g，在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为42，则M的分子式为C₆H₁₂．若有机物M不能使溴水褪色，且其核磁共振氢谱只有一个吸收峰，则M的结构简式为．若该有机物M能使溴水褪色，且所有碳原子共面，则M的结构简式为（CH₃）₂C=C（CH₃）₂．
（3）根据上述要求，不考虑空气的影响，组装该套装置的先后顺序为D→C→E→B→A（请按ABCDE的方式填写）．

Answer 1

分析 （1）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）据实验目的和各装置的作用推知整套装置为D→C→E→B→A，各导管接口顺序为g→f，e→h，i→c，d→a．其中D为O₂发生装置（MnO₂作催化剂），C中浓H₂SO₄作用是吸收水分，得到干燥纯净的O₂，E为有机物燃烧装置，B中CaCl₂吸收反应生成的H₂O，A中NaOH吸收反应生成的CO₂，E为有机物燃烧装置，B中CaCl₂吸收反应生成的H₂O，A中NaOH吸收反应生成的CO₂，m（CO₂）=2.2g，n（CO₂）=0.05 mol，m（H₂O）=0.9g，则n（H₂O）=0.05 mol，则m（C）+m（H）=12×0.05+0.05×2=0.7g，所以有机物中不含氧元素，所以该有机物的最简式为C：H=0.05：（0.05×2）=1：2，即CH₂，在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为42，M的相对分子质量=42×2=84，设M的分子式为（CH₂）n，则n=6，M的分子式为C₆H₁₂，依据性质确定结构，以此解答该题；
（3）产生氧气中含有水，应经过干燥后才可与有机物反应，生成二氧化碳和水，用无水氯化钙吸收水，用碱石灰吸水二氧化碳，整套装置为D→C→E→B→A，干燥管的两端可以颠倒．

解答 解：（1）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：把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO₂；
（2）B中CaCl₂吸收反应生成的H₂O，A中NaOH吸收反应生成的CO₂，E为有机物燃烧装置，B中CaCl₂吸收反应生成的H₂O，A中NaOH吸收反应生成的CO₂，m（CO₂）=2.2g，n（CO₂）=0.05 mol，m（H₂O）=0.9g，则n（H₂O）=0.05 mol，则m（C）+m（H）=12×0.05+0.05×2=0.7g，所以有机物中不含氧元素，所以该有机物的最简式为C：H=0.05：（0.05×2）=1：2，该有机物的最简式为CH₂，在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为42，M的相对分子质量=42×2=84，设M的分子式为（CH₂）n，则n=6，M的分子式为C₆H₁₂，若有机物M不能使溴水褪色，且其核磁共振氢谱只有一个吸收峰，说明M中不存在不饱和键，应该含有1个碳换，其不存在支链，则M为环己烷，其结构简式为：；若该有机物M分子中所有碳原子一定都在同一平面内，且能使溴水褪色，说明M分子中含有1个碳碳双键，4个C原子都连接在碳碳双键上，则M的结构简式为：（CH₃）₂C=C（CH₃）₂，
故答案为：C₆H₁₂；；（CH₃）₂C=C（CH₃）₂；
（3）产生氧气中含有水，应经过干燥后才可与有机物反应，生成二氧化碳和水，用无水氯化钙吸收水，用碱石灰吸水二氧化碳，整套装置为D→C→E→B→A，干燥管的两端可以颠倒，各导管接口顺序为g、f、e、h、i、c（或d）、d（或c）、a（或b）、b（或a），装置连接顺序为：D→C→E→B→A，
故答案为：D→C→E→B→A．

点评 本题考查了有机物结构与性质，题目难度中等，明确实验目的、实验原理为解答关键，注意熟练掌握常见有机物结构与性质，试题培养了学生的化学实验、化学计算能力．