Question

某研究性学习小组要鉴定和研究苯甲酸的结构和性质，现有苯甲酸的粗品，实验步骤如下

（1）第一步必须进行的操作名称是：_________

（2）化学组成分析

①定性分析（证明苯甲酸中含有C、H元素）：取一定量的苯甲酸，在密闭容器中与氧气充分燃烧，然后将燃烧产物依次通入________和___________。

②定量分析（确定苯甲酸中C、H元素的质量分数）：取一定量的苯甲酸，在密闭容器中与氧气充分燃烧， 然后将燃烧产物依次通入_______和_______。

③通过计算证明苯甲酸中是否有氧元素，并确定其质量分数。

④测定苯甲酸的相对分子质量。

（3）波谱分析法鉴定分子结构

①通过_________________可获得苯甲酸分子中含有何种化学键或官能团的信息（写方法名称）。

②从核磁共振氢谱上可判定苯甲酸分子中有________种不同类型的氢原子及它们的数目比为___________________。

Answer

重结晶 无水CuSO4 澄清石灰水 浓H2SO4 (或无水CaCl2) 碱石灰 红外光谱 4 1:2:2:1

【解析】（1）研究苯甲酸的结构和性质，首先是对苯甲酸的粗品分离提纯，可以采用重结晶法；（2）①证明苯甲酸中含有C、H元素，证明其燃烧产物含有水和二氧化碳即可，水的检验有无水硫酸铜，二氧化碳的检验用澄清石灰水；②确定苯甲酸中C、H元素的质量分数，要确定水以及二氧化碳的质量，根据元素守恒得到，水的质量就是浓硫酸的增重量，二氧化碳的质量就是碱石灰的增重量，先是通过浓硫酸，再通过碱石灰；（3）①可以根据红外光谱确定有机物中的化学键或官能团；②有机物中含有几种类型的等效氢原子，核磁共振氢谱上就含有几组峰，峰面积之比等于原子的个数之比，苯甲酸C6H5COOH中含有4种等效氢原子，个数之比是1:2:2:1。