Question

某一位同學為了測定三聚氰胺的分子式，設計了如圖實驗：
【查閱資料】三聚氰胺的相對分子質量為126，三聚氰胺在常溫下為晶體，在加熱條件下能與氧氣發(fā)生反應生成二氧化碳、氮氣和水．
取12.6g三聚氰胺晶體按圖示實驗反應（假設三聚氰胺完全轉化成產物）．
（1）寫出A裝置中發(fā)生反應的化學方程式

 

．
（2）C裝置能不能與D裝置互換？

 

（填“能”或“不能”）．理由是

 

．
（3）當B裝置中反應完全發(fā)生后，讀取F中水的體積的實驗操作順序為

 

（填序號）．
①讀數　②冷卻至室溫�、壅{平E、F裝置中的液面
（4）測定數據如下：

裝置	C	D
實驗前	101.0g	56.0g
實驗后	106.4g	69.2g

經測定，E中收集的氣體折合成標準狀況下的體積為6.72L．
①利用上述實驗數據，計算三聚氰胺的實驗式為

 

．
②三聚氰胺分子式為

 

．
③若B裝置中沒有銅網，對測定結果的影響是

 

．

Answer 1

考點：有機物實驗式和分子式的確定

專題：實驗題

分析：（1）A應為在加熱條件下制備氧氣的裝置，生成的氧氣和與三聚氰胺發(fā)生反應；
（2）堿石灰既能吸收水，也能吸收二氧化碳，應分別測定水和二氧化碳的質量；
（3）讀數時，氣體的壓強和外界大氣壓應相等；
（4）①先根據燃燒產物確定三聚氰胺晶體肯定含有C、H、N，可能含有O，然后根據D裝置增重的質量為H₂O，
E裝置增重的質量為CO₂，F中收集的6.72L氣體為N₂，求出C、H、N三種元素的質量，確定是否有O，求出實驗式；
②根據實驗式和相對分子質量，求出分子式；
③熾熱銅網可起到吸收氧氣的作用．從排除裝置內空氣和防止倒吸的角度分析．

解答： 解：（1）A應為在加熱條件下制備氧氣的裝置，生成的氧氣和與三聚氰胺發(fā)生反應，在加熱條件下制備氧氣的方法為氯酸鉀和二氧化錳的反應或高錳酸鉀分解反應，反應的方程式為，2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑或2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑或2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）因堿石灰既能吸收H₂O又能吸收CO₂，若要分別測出H₂O和CO₂的質量，則先吸收H₂O，后吸收CO₂，濃硫酸吸水，堿石灰吸收二氧化碳，若互換位置，則堿石灰會同時吸收水和二氧化碳，導致實驗失敗，
故答案為：不能；濃硫酸吸水，堿石灰吸收二氧化碳，若互換位置，則堿石灰會同時吸收水和二氧化碳，導致實驗失��；
（3）讀數時，應待氣體冷卻至室溫時，且將E、F兩裝置中的液面調平，以滿足氣體的壓強和外界大氣壓應相等，故答案為：②③①；
（4）①H₂O的質量為5.4g，物質的量為0.3mol，H的物質的量為0.6mol，H的質量為0.6g；CO₂的質量為13.2g，物質的量為0.3mol，C的物質的量為0.3mol，C的質量為3.6g；N₂的體積為6.72L，物質的量為0.3mol，N的物質的量為0.6mol，N的質量為8.4g；C、H、N三種元素的質量和為0.6g+3.6g+8.4g=12.6g，所以三聚氰胺晶體只有C、H、N三種元素，
N（C）：N（H）：N（N）=0.3mol：0.6mol：0.6mol=1：2：2，所以實驗式為CN₂H₂，故答案為：CN₂H₂；
②因三聚氰胺晶體實驗式為CN₂H₂，分子式為（CN₂H₂）n，而三聚氰胺的相對分子質量為126，即42n=126，n=3，所以分子式為C₃N₆H₆，
故答案為：C₃N₆H₆；
③熾熱銅網可起到吸收氧氣的作用，若裝置中沒有銅網，則生成的氮氣中含有氧氣，會導致測定所得分子式的氮原子數偏大，而碳、氫原子數偏小，
故答案為：測定所得分子式的氮原子數偏大，而碳、氫原子數偏�。�

點評：本題主要考查了有機物分子式和結構簡式的確定，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，為高頻考點，注意把握實驗的原理以及計算方法，難度中等．