Question

（2010?柳州三模）某同学为了测定三聚氰胺的分子式和结构简式，设计了如下实验：

查阅资料：三聚氰胺的相对分子质量为126，三聚氰胺在常温下呈晶体，在加热条件下能与氧气发生反应生成二氧化碳、氮气和水．取12.6g的三聚氰胺晶体按如图装置进行实验（假设三聚氰胺完全反应转化成产物）．
（1）写出A装置中发生反应的化学方程式

2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑或2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

（一个即可）．
（2）D装置能不能与E装置互换？

不能

（填“能”或“不能”）．
（3）当B装置中反应完全发生后，读取G中水的体积的实验操作顺序为

②③①

．（填序号）
①读数    ②冷却至室温    ③调平F、G装置中的液面
（4）测定数据如下：

装置	D	E
实验前	101.0g	56.0g
实验后	106.4g	69.2g

经测定，F中收集的气体折合标准状况下的体积为6.72L．
①利用上述实验数据，计算三聚氰胺的实验式为

CN₂H₂

．
②三聚氰胺的分子式为

C₃N₆H₆

．
③若C装置选用下列材料代替铜网，可选用

C

（填序号）
A．CuO             B．Mg             C．Ag             D．C
（5）已知氰酸（HCN）的结构简式为H-C≡N，氰胺的结构简式为H₂N-C≡N，三聚氰胺分子中每个原子最外层电子数均达到8电子或2电子结构，试写出其结构简式：

．
（6）三聚氰胺分子中所有原子

否

（填是、否）共平面．

Answer 1

分析：（1）根据题意A装置的作用是产生O₂；
（2）根据碱石灰既能吸收H₂O又能吸收CO₂；
（3）根据读数前后压强一致；
（4）①先根据燃烧产物确定三聚氰胺晶体肯定含有C、H、N，可能含有O，然后根据D装置增重的质量为H₂O，E装置增重的质量为CO₂，F中收集的6.72L气体为N₂，求出C、H、N三种元素的质量，确定是否有O，求出实验式，
②根据实验式和相对分子质量，求出分子式．
③根据该金属不能与H₂O、CO₂、N₂反应，而能与氧气反应
（5）根据氰胺发生加成反应来解答；
（6）根据NH₃的空间结构为三角锥形；

解答：解：（1）因A装置的作用是产生O₂，且为固体+气体不加热产生氧气，反应方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
或2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑或2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）因碱石灰既能吸收H₂O又能吸收CO₂，若要分别测出H₂O和CO₂的质量，则先吸收H₂O，后吸收CO₂，故答案为：不能；（3）因读数前后压强一致，故答案为：②③①
（4）①H₂O的质量为5.4g，物质的量为0.3mol，H的物质的量为0.6mol，H的质量为0.6g；CO₂的质量为13.2g，物质的量为0.3mol，C的物质的量为0.3mol，C的质量为3.6g；N₂的体积为6.72L，物质的量为0.3mol，N的物质的量为0.6mol，N的质量为8.4g；C、H、N三种元素的质量和为0.6g+3.6g+8.4g=12.6g，所以三聚氰胺晶体只有C、H、N三种元素，
N（C）：N（H）：N（N）=0.3mol：0.6mol：0.6mol=1：2：2，所以实验式为CN₂H₂，故答案为：CN₂H₂
②因三聚氰胺晶体CN₂H₂，分子式为（CN₂H₂）n，而三聚氰胺的相对分子质量为126，即42n=126，n=3，
所以分子式为C₃N₆H₆，故答案为：C₃N₆H₆
③要求该金属不能与H₂O、CO₂、N₂反应，而能与氧气反应，
A．因CuO不能与H₂O、CO₂、N₂反应，也不能与氧气反应，故A错误；
B．因Mg能与H₂O、CO₂、N₂反应，也能与氧气反应，故B错误；
C．因Ag不能与H₂O、CO₂、N₂反应，而能与氧气反应，故C正确；
D、因C能与H₂O、CO₂反应，也能与氧气反应，故D错误；
故选：C．

（5）因氰胺发生加成反应，3个氰胺发生加成反应生成6元环状化合物：，故答案为：；
（6）因NH₃的空间结构为三角锥形，可知N与其所连的三个原子不在同一个平面，故答案为：否．

点评：本题主要考查了有机物分子式和结构简式的确定，难度不大，根据课本知识即可完成．