Question

【題目】測定有機化合物中碳和氫的組成常用燃燒分析法，下圖是德國化學家李比希測定有機物組成的裝置，氧化銅作催化劑，在750℃左右使有機物在氧氣流中全部氧化為CO2和H2O，用含有固體氫氧化鈉和氯化鈣的吸收管分別吸收CO2和H2O。

試回答下列問題：

(1)甲裝置中盛放的是________，甲、乙中的吸收劑能否顛倒？________。

(2)實驗開始時，要先通入氧氣一會兒，然后再加熱，為什么？ _____________________。

(3)將4.6 g有機物A進行實驗，測得生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，則該物質中各元素的原子個數比是________。

(4)經測定，有機物A的核磁共振氫譜圖顯示有三組峰，則A的結構簡式為__________。

Answer 1

【答案】CaCl2 不能 將裝置中的空氣排盡，否則會因空氣中含有二氧化碳和水蒸氣而影響測定結果的準確性 N(C)：N(H)：N(O)=2：6：1 CH3CH2OH

【解析】

有機物完全氧化為CO2和H2O，先用氯化鈣吸收水蒸氣，再用氫氧化鈉吸收二氧化碳，來測定生成的CO2、H2O的量，根據其中含有的C、H質量和與有機物A質量大小判斷有機物質中是否含有O元素，若含有O元素，計算出O原子物質的量，來確定實驗式，即確定有機物的最簡式，若最簡式中H原子已經飽和C原子的四價結構，則最簡式就是分子式，否則需要知道有機物相對分子質量來確定分子式。有機物A的核磁共振氫譜有3個吸收峰，說明分子中含有3種H原子，據此分析解答。

(1)因為固體氫氧化鈉能同時吸收CO2和H2O，導致無法確定生成H2O和CO2的質量，所以要先用氯化鈣吸收水蒸氣，再用氫氧化鈉吸收二氧化碳，因此甲、乙中的吸收劑不能顛倒；

(2)實驗開始時，要先通入氧氣一會兒，將裝置中的空氣排盡，然后再加熱，否則會因空氣中含有二氧化碳和水蒸氣而影響測定結果的準確性；

(3)生成水的物質的量n(H2O)＝5.4g÷18g/mol＝0.3mol，n(H)=2n(H2O)=0.6mol；生成二氧化碳的物質的量n(CO2)＝8.8g÷44g/mol＝0.2mol，n(C)=n(CO2)=0.2mol，氧原子的物質的量n(O)=（4.6g－0.6g－0.2mol×12g/mol）÷16g/mol＝0.1mol，故有機物A中N(C)：N(H)：N(O)=0.2：0.6：0.1=2：6：1；

(4)由于有機物A中N(C)：N(H)：N(O)=2：6：1，最簡式為C2H6O，在最簡式中H原子已經飽和碳的四價結構，則有機物分子式為C2H6O，由于有機物A的核磁共振氫譜有3個吸收峰，說明分子結構中含有3種不同環境的H原子，故有機物A的結構簡式為CH3CH2OH。