Question

TMB是一种新型指纹检测的色原试剂，由碳、氢、氮三种元素组成，与氢气的相对分子质量之比为120。某研究性学习小组的同学欲利用下列仪器测定TMB的分子式。其主要过程为在足量氧气流中将4.80 g TMB样品氧化(氮元素转化为N₂)，再利用吸收剂分别吸收水蒸气和CO₂。请从图中选择适当的装置(装置符合气密性要求，加热装置等已略去，其他用品可自选)。

（1）写出C中的化学反应方程式:_________________

（2）B 中试剂是           ，作用是________________________

（3）实验后称得A及以后的装置(均用A装置并假设每次吸收均是完全的)质量依次

增加3.60 g、14.08 g、0.14 g，则TMB的分子式为__________________________。

（4）除A外还需重复使用D装置，该装置内药品是           ，如果缺少该装置将引起        元素的计算值                  （填“偏高”，“偏低”，“无影响”）

（5）该实验               （填“需要”、“不需要”）尾气处理，请写明理由____________

Answer

（1）2H2O22H2O+O2↑

（2）浓硫酸 干燥O2,防止带入A中引起增重

（3）C16H20N2 （4）CuO C 偏低 (或者 N 偏高）

（5）不需要，因为碳元素必须燃烧完全才能保证实验结果的准确性，没有有毒气体排放

【解析】

试题分析：将4.80 g TMB样品氧化(氮元素转化为N2)，再利用吸收剂分别吸收水蒸气和CO2，以确定其中原子的比例关系，为防止氧气产生时所带水蒸气的影响，要先对氧气进行干燥，由题意可知，均用A装置吸收该反应的产物，所以应选择干燥剂B干燥氧气；利用吸收剂吸收水和CO2应先吸收水再吸收CO2，（1）C中的化学反应方程式2H2O22H2O+O2↑；

（2）此实验为定量实验，为防止氧气产生时所带的水蒸气的影响，要先对氧气进行干燥，所以B 中试剂是浓硫酸，作用是干燥O2,防止带入A中引起增重；

（3）实验后称得A装置从用的先后顺序排列质量分别增加3.60g、14.08g、0.14g，则m（H2O）=3.60g，m（CO2）=14.08g，而0.14g为空气中的CO2和H2O进入装置中的质量，则n（H2O）=3.6/18=0.2mol，n（H）=0.4mol，m（H）=0.4g， n（CO2）=14.08/44=0.32mol，n（C）=0.32mol，m（C）=0.32mol×12g/mol=3.84g，所以m（N）=4.80g-0.4g-3.84g=0.56g， n（N）=0.56/14=0.04mol，所以n（C）：n（H）：n（N）=16：20：2，分子式为C16H20N2；

（4）TMB样品在D中被氧化后，应再重复使用D装置，该装置内药品是CuO，可以保证C全部转化为CO2，如果缺少该装置将引起C元素的计算值偏低，或导致N元素偏高；

（5）因为碳元素必须燃烧完全才能保证实验结果的准确性，没有有毒气体排放，所以不需要尾气处理。

考点：测定物质组成、成分含量