Question

2008年9月，中國的三聚氰胺污染牛奶事件，在社會上造成了很壞的影響．牛奶和奶粉中添加三聚氰胺主要是因為它能冒充蛋白質(zhì)．已知三聚氰胺中含有碳、氫、氮三種元素，為測定三聚氰胺的組成，用下列各儀器裝置，在過量的氧氣流中將2.52g三聚氰胺樣品氧化成CO₂、H₂O和N₂．請回答下列問題：

（1）產(chǎn)生的氧氣按從左到右流向，所選擇裝置各導管的連接順序是（要求：先用B、后用C）：
g接

 

、

 

接

 

、

 

接

 

、

 

、

 

接

 

．
（2）裝置B的作用是

 

；
裝置E中CuO的作用是

 

；
裝置D中的化學方程式是

 

．
（3）實驗前后稱得A、C兩裝置的質(zhì)量分別增加2.64g和1.08g，已知三聚氰胺的相對分子質(zhì)量為126，則三聚氰胺的分子式為

 

．又知三聚氰胺分子中有3個氨基（-NH₂），且有類似苯環(huán)的對稱結(jié)構，試寫出三聚氰胺的結(jié)構簡式

 

．
（4）目前較多采用尿素[CO（NH₂）₂]為原料，在一定條件合成三聚氰胺．反應過程中，除生成CO₂外，還生成一種使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，試寫出制備三聚氰胺的化學方程式

 

．

Answer 1

考點：測定有機物分子的元素組成

專題：實驗題

分析：（1）根據(jù)實驗過程：在過量的氧氣流中將2.52g三聚氰胺樣品氧化成CO₂、H₂O和N₂，水的含量測定用濃硫酸，二氧化碳的含量測定可以用堿石灰，根據(jù)質(zhì)量守恒可以計算有機物質(zhì)中氮元素的含量，據(jù)此連接裝置；
（2）根據(jù)實驗目的結(jié)合各個裝置的作用來回答判斷；
（3）根據(jù)元素守恒結(jié)合質(zhì)量守恒計算原子數(shù)目，進而確定分子式，根據(jù)三聚氰胺的結(jié)構特點確定其結(jié)構簡式；
（4）使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體為氨氣，說明尿素在一定條件下生成二氧化碳、氨氣和三聚氰胺，據(jù)此寫出反應的化學方程式．

解答： 解：（1）在過量的氧氣流中將2.52g三聚氰胺樣品氧化成CO₂、H₂O和N₂，制取的氧氣必須要用濃硫酸來干燥，且要求：先用B、后用C，所以開始連接順序為：g、c、d，然后連接三聚氰胺的燃燒裝置E，即d→i，先用濃硫酸測定燃燒生成水的質(zhì)量，再用A裝置測定二氧化碳的量，必須先測定水再測定二氧化碳，所以連接順序為：g、c、d、h、i、e、f、a、b，
故答案為：c；d；h；i；e；f；a；b；
（2）裝置B的作用是：吸收O₂中的水蒸氣，防止對實驗數(shù)據(jù)造成影響；
有機物燃燒產(chǎn)物含有一氧化碳，用氧化銅可以氧化沒有燃燒完全的CO；
裝置D中雙氧水在催化劑作用下發(fā)生生成氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，
故答案為：吸收O₂中的水蒸氣；消耗沒有燃燒完全的CO；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）三聚氰胺中含有碳、氫、氮三種元素，其相對分子質(zhì)量為126，2.52g即0.02mol三聚氰胺樣品氧化成CO₂、H₂O和N₂，A、B兩裝置分別測定的是二氧化碳、水的質(zhì)量，所以二氧化碳質(zhì)量是2.64g，所以碳原子數(shù)目是3，即0.06mol，水的質(zhì)量是1.08g，即0.06mol，所以氫原子個數(shù)是6，根據(jù)分子相對分子質(zhì)量式126，所以氮原子數(shù)是3，即分子式為C₃H₆N₆；
三聚氰胺分子中有3個氨基（-NH₂），且有類似苯環(huán)的對稱結(jié)構，所以三聚氰胺的結(jié)構簡式為，
故答案為：C₃H₆N₆；．

點評：本題考查了有機物分子式、結(jié)構簡式的確定、實驗裝置連接方法等知識，題目難度中等，注意掌握確定有機物分子式、結(jié)構簡式的方法，明確反應原理為解答本題的關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力．