TMB是一种应用指纹检测新型安全的色原试剂．已知TMB中含有碳、氢

问题问答题

TMB是一种应用指纹检测新型安全的色原试剂．已知TMB中含有碳、氢、氮三种元素，其相对分子质量为240．为测定TMB的组成，用下列各仪器装置，在过量的氧气流中4.80gTMB样品氧化成CO₂、H₂O和N₂，再利用吸收剂分别吸收水和二氧化碳，以确定其中所含碳、氢、氮原子的比例关系．请从下图中选择适当的装置（装置符合气密要求，加热装置等已略去；其他用品可自选）．

（1）将所选用的仪器（可重复选用）连接顺序由上到下依次填入下表，并写出该仪器中应加的试剂的名称及作用．

选用的仪器	加入试剂	加入试剂的作用
C	H₂O₂溶液与MnO₂	产生氧气

D	CuO	保证C全部转化为CO₂

（2）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TMB的分子式为______．

答案

（1）实验原理：将TMB用氧气氧化为二氧化碳、水和氮气，再利用吸收剂分别吸收水和二氧化碳，以确定其中所含碳、氢、氮原子的比例关系．在整个实验中，要求碳元素全部以二氧化碳形式出现，因此在氧化后需要用氧化铜作最后保障；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，选择干燥剂需考虑所提要求“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和14.08g”，因此干燥氧气选择干燥剂B；利用吸收剂分别吸收水和CO₂需考虑试剂影响，先吸收水后吸收CO₂，则连接顺序为：

选用的仪器	加入试剂	加入试剂的作用
C	H₂O₂溶液与MnO₂	产生氧气
B	浓H₂SO₄	干燥氧气
D	TMB	TMB氧化成CO₂、H₂O和N₂
D	CuO	保证C全部转化为CO₂
A	CaCl₂	吸收水分
A	NaOH	吸收CO₂
A	碱石灰	防止空气中的CO₂和H₂O进入装置中

故答案为：

选用的仪器	加入试剂	加入试剂的作用
C	H₂O₂溶液与MnO₂	产生氧气
B	浓H₂SO₄	干燥氧气
D	TMB	TMB氧化成CO₂、H₂O和N₂
D	CuO	保证C全部转化为CO₂
A	CaCl₂	吸收水分
A	NaOH	吸收CO₂
A	碱石灰	防止空气中的CO₂和H₂O进入装置中

（2）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）=

3.60g

18g/mol

=0.2mol，n（H）=0.4mol，m（H）=0.4g，

n（CO₂）=

14.08g

44g/mol

=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）=

0.56g

14g/mol

=0.04mol，

则：n（C）：n（H）：n（N）=0.32mol：0.4mol：0.04mol=16：20：2，

所以分子式为C₁₆H₂₀N₂，

故答案为：C₁₆H₂₀N₂．