某实验小组用燃烧分析法测定某有机物中碳和氢等元素的含量,随后又对其进行了性质探究。将已称量的样品置于氧气流中,用氧化铜作催化剂,在高温条件下样品全部被氧化为水和

某实验小组用燃烧分析法测定某有机物中碳和氢等元素的含量,随后又对其进行了性质探究。将已称量的样品置于氧气流中,用氧化铜作催化剂,在高温条件下样品全部被氧化为水和

题型:不详难度:来源:
某实验小组用燃烧分析法测定某有机物中碳和氢等元素的含量,随后又对其进行了性质探究。将已称量的样品置于氧气流中,用氧化铜作催化剂,在高温条件下样品全部被氧化为水和二氧化碳,然后分别测定生成的水和二氧化碳。实验可能用到的装置如下图所示,其中A、D装置可以重复使用。

请回答下列问题:
(1)请按气体流向连接实验装置B→        →C→A→D→        (用装置编号填写)。
(2)B装置中制O2时所用的药品是                                            。实验中,开始对C装置加热之前,要通一段时间的氧气,目的是                                    ;停止加热后,也要再通一段时间的氧气,目的是                                   .
(3)已知取2.3g的样品X进行上述实验,经测定A装置增重2.7g,D装置增重4.4g。试推算出X物质的实验式                          
(4)该小组同学进一步实验测得:2.3g的 X与过量金属钠反应可放出560mLH2(已换算成标准状况下),且已知X分子只含一个官能团。查阅资料后,学生们又进行了性质探究实验:实验一:X在一定条件下可催化氧化最终生成有机物Y;实验二:X与Y在浓硫酸加热条件下生成有机物Z。则:①写出实验二中反应的化学方程式                                      
② 除去Z中混有的Y所需的试剂和主要仪器是                          
(5)若已知室温下2.3g液态X在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时可放出68.35kJ的热量,写出X在氧气中燃烧的热化学方程式                                         
答案
(1)A;  D;(2)H2O2和MnO2或Na2O2H2O;赶出装置中的二氧化碳和水蒸气等;将燃烧生成的二氧化碳和水蒸气彻底排出,并完全吸收;(3)C2H6O;
(4)① CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O
② 饱和Na2CO3溶液、分液漏斗
(5)C2H5OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+3H2O(l);△H="-1367" kJ/mol
解析

试题分析:(1)根据实验的目的、原理及装置的作用确定装置的连接次序;本实验为燃烧法确定有机物的组成。实验过程中,为保持测定结果的准确性,必须防止空气中二氧化碳和水蒸气的干扰。装置B为氧气的发生装置,制得的氧气中含有水蒸气,必须除去,应连接装有浓硫酸的洗气瓶,然后连接装置C,发生主体反应,再用装有浓硫酸的洗气瓶吸收水蒸气,用装有碱石灰的U形管吸收二氧化碳,最后再用装有碱石灰的U形管防止空气中二氧化碳和水蒸气的干扰,按气体流向连接实验装置B→A →C→A→D→D;(2)B装置为固液不加热制气体的发生装置,用该装置制O2时所用的药品是H2O2和MnO2或Na2O2H2O;实验中,为保持测定结果的准确性,必须防止空气中二氧化碳和水蒸气的干扰,则开始对C装置加热之前,要通一段时间的氧气,目的是赶出装置中的二氧化碳和水蒸气等;停止加热后,也要再通一段时间的氧气,目的是将燃烧生成的二氧化碳和水蒸气彻底排出,并完全吸收;(3)根据题意知,A装置增重的2.7g为生成水的质量,物质的量为0.15 mol ,则有机物中氢原子的物质的量为0.3mol,氢元素质量为0.3g;D装置增重的4.4g为二氧化碳的质量,物质的量为0.1mol,则有机物中碳原子的物质的量为0.1mol,碳元素质量为1.2g;则有机物中一定含有氧元素。氧元素质量为:m(O)=2.3-1.2-0.3=0.8g,氧原子的物质的量为0.05mol,所以实验式为:CH6O;(4)根据X的实验式及题给信息判断,X为乙醇,Y为乙酸,Z为乙酸乙酯。①实验二中的反应为乙酸和乙醇的酯化反应,化学方程式CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O;② 除去乙酸乙酯中混有的乙酸所需的试剂为饱和Na2CO3溶液,方法为分液,用到的主要仪器是分液漏斗;(5)根据题给信息写出乙醇燃烧的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+3H2O(l);△H="-1367" kJ/mol。
举一反三
碳和硅属于同主族元素,在生活生产中有着广泛的用途。
(1)甲烷可用作燃料电池,将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池,通入CH4的一极,其电极反应式是                 
CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染,有望解决汽车尾气污染问题,反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol1
则NO2被甲烷还原为N2的热化学方程式为_____________________________________
(2)已知H2CO3 HCO3+ H   Ka1(H2CO3)=4.45×10-7
HCO3CO32+H               Ka2(HCO3)=5.61×10-11
HAH+A                  Ka(HA)=2.95×10-8
请依据以上电离平衡常数,写出少量CO2通入到NaA溶液中的离子方程式
___________________________。
(3) 在T温度时,将1.0molCO2和3.0molH2充入2L密闭恒容器中,可发生反应的方程式为CO2 (g) + 3H2(g) CH3OH(g) + 2H2O(g) 。充分反应达到平衡后,若容器内的压强与起始压强之比为a :1,则CO2转    化率为______,当a=0.875时,该条件下此反应的平衡常数为_______________(用分数表示)。
(4)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英(SiO2)与焦炭在高温的氮气流中反应生成,已知该反应的平衡常数表达式K=[c(CO)]6/[c(N2)]2,若已知CO生成速率为v(CO)=6mol·L-1·min-1,则N2消耗速率为v(N2)=           ;该反应的化学方程式为________________________________________。
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能源危机促使世界各国寻找新的替代能源和开展对已有能源“高效利用”的技术研发。设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。以丁烷(已知丁烷的燃烧热为2 877.6 kJ·mol-1)为代表回答下列问题:
(1)写出丁烷燃烧的热化学方程式:________________;
(2)正丁烷的燃烧热:2 878 kJ·mol-1,异丁烷的燃烧热:2 869 kJ·mol,正丁烷转化为异丁烷的过程中________(填“放出”或“吸收”)能量。
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“氢能”是人类未来最理想的新能源之一。
(1)实验测得,1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________________________。
(2)利用核能把水分解制氢气,是目前正研究的课题。如图是其中的一种流程,流程中用了过量的碘(提示:反应②的产物是O2、SO2和H2O)。
完成下列反应的化学方程式:反应①________________;反应②________________。此法制取氢气的最大优点是____________________。
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在下列反应中,生成物的能量总和高于反应物的能量总和的是
A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) 放热反应
B.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 放热反应
C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2 吸热反应
D.H(aq)+OH(aq)=H2O(l) 放热反应

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在一只试管中放入几小块镁片,把试管放入盛有25 ℃的饱和石灰水的烧杯中,用胶头滴管滴5 mL盐酸于试管中。试回答下列问题:
(1)实验中产生的现象是________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是______________________________________。
(3)写出有关的离子方程式:____________________________________。
(4)由实验推知:MgCl2溶液与H2的总能量________(填“<”“>”或“=”)镁片和盐酸的总能量。
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