Chemistry Labs

第 2 题

碳氢定量分析最初采用尤斯图斯·李比希1831年发明的技术：将称量好的有机化合物样品气化，由氧气流带过加热的氧化铜(II)，使C定量氧化为 COX2\ce{CO2}、H定量氧化为 HX2O\ce{H2O}；水被装有高氯酸镁的已称量管吸收，二氧化碳被装有石棉负载氢氧化钠的已称量管吸收。只含C、H、O的纯液体样品置于0.57148 g的铂舟中，连样品重0.61227 g。燃烧后，吸水管质量由6.47002 g增至6.50359 g，COX2\ce{CO2} 管由5.46311 g增至5.54466 g。2.1 计算该化合物的质量百分组成。2.2 给出实验式。2.3 为估算摩尔质量，将1.0045 g化合物气化；在350 K、35.0 kPa下测得体积为0.95 dm3^3。给出摩尔质量和分子式。2.4 将该化合物与氢氧化钠溶液加热，生成两种产物。分馏得其中一种；另一种经酸化后提纯为酸。该化合物可能属于哪类官能团化合物？2.5 取所得酸0.1005 g用0.1000 mol dm−3^{-3} NaOH滴定，指示剂在16.75 cm3^3处变色。确定原化合物。
第 1/5 步：质量组成
← 上一步下一步 →
直观理解

收集的每克 COX2\ce{CO2} 中含碳12/44；每克 HX2O\ce{H2O} 中含氢2/18。

m(C)=0.08155×12.044.0=0.02224 g;m(H)=0.03357×2.0218.02=3.76×10−3 g;%C=54.56, %H=9.21, %O=36.23m(\mathrm C) = 0.08155 \times \tfrac{12.0}{44.0} = 0.02224\ \text{g};\quad m(\mathrm H) = 0.03357 \times \tfrac{2.02}{18.02} = 3.76\times 10^{-3}\ \text{g};\quad \%\mathrm C = 54.56,\ \%\mathrm H = 9.21,\ \%\mathrm O = 36.23
分析

样品质量 =0.61227−0.57148=0.04079= 0.61227 - 0.57148 = 0.04079 g。由管增重 m(COX2)=0.08155m(\ce{CO2}) = 0.08155 g、m(HX2O)=0.03357m(\ce{H2O}) = 0.03357 g：碳为 0.08155×12/44=0.022240.08155 \times 12/44 = 0.02224 g（54.6 %），氢为 0.03357×2.02/18.02=3.76×10−30.03357 \times 2.02/18.02 = 3.76\times 10^{-3} g（9.2 %）；氧由差减得 0.04079−0.02600=0.014790.04079 - 0.02600 = 0.01479 g（36.2 %）。

常见错误. 切勿从吸收管读氧——被捕集的 COX2\ce{CO2} 和 HX2O\ce{H2O} 中的氧来自燃烧气流；O必须由质量差求得。