Question

【題目】有機物M(分子式：C6H4S4)是隱形飛機上吸波材料的主要成分。某化學興趣小組為驗證其組成元素，并探究其分子結構進行了下列實驗：

(1)驗證組成元素

將少量樣品放入燃燒管A中，通入足量O2，用電爐加熱使其充分燃燒，并將燃燒產物依次通入余下裝置。(夾持儀器的裝置已略去)

①寫出A中樣品燃燒的化學方程式：_____________________________________。

②裝置B的目的是驗證有機物中含氫元素，則B中盛裝的試劑為________________。

③D中盛放的試劑是_________________(填序號)。

a．NaOH溶液　 b．品紅溶液　 c．酸性KMnO4溶液 d.飽和石灰水

④能證明有機物含碳元素的現象是_________________。

⑤裝置Ⅰ、Ⅱ不能互換的理由是___________________。

⑥燃燒管中放入CuO的作用是_______________________。

⑦指出裝置F的錯誤____________________________。

(2)探究有機物M的分子結構高度對稱，氫原子的環境都相同。將2.04 g該有機物加入溴的CCl4溶液，充分振蕩后溶液褪色，并消耗了0.03 mol Br2。

⑧該有機物分子結構中含有的官能團為___________________(填結構式)。

⑨有機物M的結構簡式為_________________(填序號)。

Answer 1

【答案】 C6H4S4+11O26CO2+4SO2+2H2O 無水硫酸銅 c E中溶液不褪色，F中溶液變渾濁 氣體通過Ⅱ時，會帶出水蒸氣，干擾氫元素的驗證 將有機物中的碳元素全部氧化成二氧化碳 試劑瓶未與空氣相通 h

【解析】（1）①A樣品燃燒，H，C、S元素的燃燒產物分別是水、二氧化碳以及二氧化硫，據此書寫方程式；

②水能使白色的無水硫酸銅變藍色；

③二氧化硫和二氧化碳都能使石灰水變渾濁，檢驗二氧化碳之前先檢驗二氧化硫，并將二氧化硫除凈后再檢驗二氧化碳；

④根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁解答；

⑤氫元素的檢驗可以借助燃燒產物是水來檢驗，要排除溶液中水的干擾；

⑥氧化銅可以將生成的CO轉化成CO2；

⑦沒有排氣管，會使容器內氣壓變大造成危險；

（2）⑧根據題干信息判斷該有機物含有的官能團；

⑨根據加成反應的原理以及該有機物結構的對稱性質進行解答。

（1）①A樣品燃燒，H，C、S元素的燃燒產物分別是水、二氧化碳以及二氧化硫，根據原子守恒可知反應的化學方程式為C6H4S4+11O26CO2+4SO2+2H2O；

②驗證有機物中含氫元素，可以根據氫元素燃燒產物是水來檢驗水的存在，則B中盛裝的試劑可為無水硫酸銅；

③二氧化硫和二氧化碳都能使石灰水變渾濁，檢驗二氧化碳之前先檢驗二氧化硫，用品紅溶液檢驗即可，然后將二氧化硫用高錳酸鉀來除去，再用品紅溶液檢驗是否除盡二氧化硫，然后除凈后再用石灰水檢驗二氧化碳，所以D中盛放的試劑是酸性高錳酸鉀溶液，答案選c；

④碳元素燃燒產物是二氧化碳，二氧化碳可以用澄清石灰水來檢驗，檢驗二氧化碳之前先檢驗二氧化硫，用品紅檢驗即可，然后將二氧化硫用高錳酸鉀來除去，待除凈后再用石灰水檢驗二氧化碳，所以能證明有機物含碳元素的現象是E中溶液不褪色，F中溶液變渾濁；

⑤氫元素的檢驗可以借助燃燒產物是水來檢驗，且一定要排除空氣中水的干擾，所以裝置Ⅰ、Ⅱ不能互換的理由是氣體通過Ⅱ時，會帶出水蒸氣，干擾氫元素的驗證；

⑥氧化銅可以將碳元素不完全燃燒生成的CO轉化成CO2，即氧化銅的作用是將有機物中的碳元素全部氧化成二氧化碳；

⑦裝置F只有進氣管沒有排氣管，會使容器內氣壓變大造成危險，所以裝置F的錯誤是試劑瓶未與空氣相通；

（2）⑧2.04g該有機物的物質的量為：2.04g÷204g/mol=0.01mol，0.01mol該有機物加入溴的CCl4溶液，充分振蕩后溶液褪色，并消耗了0.03molBr2，所以該有機物中含有3mol的碳碳雙鍵；

⑨又由于有機物M的分子結構高度對稱，氫原子的環境都相同，因此f、g、h的結構簡式中只有h符合，答案選h。