Question

13．一名同學把4.48L（一折算成標準狀況下）某有機物蒸汽在O₂中充分燃燒，然后讓產(chǎn)物依次通過裝有無水CuSO₄的干燥管、盛有濃硫酸的洗氣瓶和盛有含0.8mol Ca（OH）₂的澄清石灰水的燒杯，如圖所示：
試驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)無水CuSO₄變藍，干燥管和洗氣瓶共增重18g，澄清石灰水變渾濁后又恰好變澄清．請根據(jù)實驗回答下列問題：
（1）O₂要過量的原因是把有機物蒸氣完全帶入反應(yīng)裝置，保證有機物完全燃燒，從反應(yīng)裝置中把H₂O（g）和CO₂完全趕出．
（2）若該有機物只含C、H兩種元素，且不含任何官能團，但含苯環(huán)，則該有機物的分子式為C₈H₁₀，它可能屬于苯的同系物、芳香烴．

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)需要通過測量燃燒產(chǎn)物二氧化碳、水的量確定其分子式，所以需要通入過量氧氣，確保有機物完全燃燒，且利用氧氣將燃燒產(chǎn)物趕出，據(jù)此進行解答；
（2）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算出該有機物的物質(zhì)的量，干燥管和洗氣瓶共增重18g，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出水的物質(zhì)的量，再利用質(zhì)量守恒定律確定有機物分子中含有H原子數(shù)；澄清石灰水吸收二氧化碳，變渾濁后又恰好變澄清，說明反應(yīng)生成碳酸氫鈣，根據(jù)氫氧化鈣的物質(zhì)的量計算出消耗二氧化碳的物質(zhì)的量，再計算出該有機物分子中含有的C原子數(shù)，從而確定該有機物的分子式；根據(jù)該有機物含有苯環(huán)，不含其它官能團判斷該有機物類型．

解答 解：（1）試驗過程中，為了把有機物蒸氣完全帶入反應(yīng)裝置，保證有機物完全燃燒，從反應(yīng)裝置中把H₂O（g）和CO₂完全趕出，所以通入的氧氣需要足量，
故答案為：把有機物蒸氣完全帶入反應(yīng)裝置，保證有機物完全燃燒，從反應(yīng)裝置中把H₂O（g）和CO₂完全趕出；
（2）標準狀況下4.48L氣體的物質(zhì)的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
無水CuSO₄變藍，干燥管和洗氣瓶共增重18g，說明18g為水的質(zhì)量，則水的物質(zhì)的量為：$\frac{18g}{18g/mol}$=1mol，該有機物分子中含有H原子數(shù)為：$\frac{1mol×2}{0.2mol}$=10，
含0.8mol Ca（OH）₂的澄清石灰水變渾濁又變澄清，說明二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸氫鈣，則生成二氧化碳的物質(zhì)的量為：0.8mol×2=1.6mol，該有機物分子中含有C原子數(shù)為：$\frac{1.6mol}{0.2mol}$=8，
該有機物只含C、H元素，則該有機物分子式為：C₈H₁₀，該有機物不含任何官能團，但含苯環(huán)，則該有機物屬于苯的同系物、芳香烴，
故答案為：C₈H₁₀；苯的同系物、芳香烴．

點評 本題考查了有機物分子式的確定，題目難度中等，明確質(zhì)量守恒定律在確定有機物分子式中的應(yīng)用，注意掌握常見有機物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及分類方法．