Question

A是只含碳、氫元素的有機物，相對分子質量為72；某學生設計了如圖實驗裝置，使該Q試樣在純氧中燃燒，觀察實驗現象，分析有關數據，推算元素含量．

（1）儀器B的作用是______．
（2）A中產生32g氧氣的體積相當于______升空氣的含氧量（氧氣密度按1.43g/L計算）．
（3）若儀器C的玻璃管中放入的試樣質量為43.2g，試樣充分燃燒后，若儀器D增重64.8g，儀器E增重132.0g，則試樣中含氫元素的質量為______g，試樣中含碳元素的質量為______g，則Q的化學式為______．裝置D與裝置E如果顛倒的后果是使Q中______的質量分數變小．
（4）若裝置中沒有連接儀器B，將使該試樣中氫元素的質量測算結果______（填“偏小”、“偏大”、“無影響”中之一）．若裝置中沒有連接儀器F，將使該試樣中______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據濃硫酸的吸水性考慮；（2）用氧氣的質量除以氧氣的密度，算出氧氣的體積，再根據氧氣在空氣中的體積分數算出空氣的體積；（3）儀器D增重64.8g是有機物燃燒生成的水的質量，根據水的質量算出氫元素的質量；儀器E增重132.0g是有機物燃燒生成的二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量算出碳元素的質量，再根據碳元素與氫元素的原子個數比，結合相對分子質量，求出有機物的化學式，根據裝置D與裝置E如果顛倒的后果考慮誰的質量分數偏小；（4）根據裝置B的作用考慮該試樣中氫元素的質量偏大還是偏小；根據儀器F的作用考慮實驗結果．
解答：解：（1）因為濃硫酸具有吸水性，所以儀器B的作用是除去氧氣中的水蒸氣，防止影響對有機物中氫元素的測定；
（2）氧氣的體積為：=22.38L，由于氧氣約占空氣體積的，所以空氣體積為：22.38L×5=111.9L；
（3）有機物燃燒生成二氧化碳和水，根據質量守恒定律可知二氧化碳中碳元素的質量就是有機物中碳元素的質量，生成的水中氫元素的質量就是有機物中氫元素的質量，儀器D增重64.8g是有機物燃燒生成的水的質量，所以氫元素質量為：64.8g××100%=7.2g；儀器E增重132.0g是有機物燃燒生成的二氧化碳的質量，所以碳元素質量為：132g××100%=36g；則Q的化學式中碳元素與氫元素的原子個數比為：：=5：12，又因為12×5+1×12=72，所以Q的化學式為C₅H₁₂；如果裝置D與裝置E顛倒，則測得水的質量偏多，因為有部分水可能來自于石灰水中，水的質量多了，氫元素的質量就會偏多，所以碳元素的質量分數會變小；
（4）儀器B是為了除去氧氣中混有的水蒸氣，如果沒有連接儀器B，將會造成進入D裝置中的水增多（氧氣中混有的水蒸氣和生成的水都進入D裝置），所以該試樣中氫元素的質量將偏大；儀器F是防止空氣中的二氧化碳進入E裝置，若裝置中沒有連接儀器F，則空氣中二氧化碳進入E裝置，造成二氧化碳增多，碳元素質量將偏大．
故答案為：（1）除去氧氣中的水蒸氣；（2）111.9；（3）7.2；36；C₅H₁₂；碳元素；（4）偏大；碳元素質量偏大．
點評：解答本題關鍵是要知道氧氣在空氣中約占體積的；知道濃硫酸具有吸水性，根據濃硫酸質量的增加量，是水的質量，進而算出氫元素的質量；澄清石灰水能吸收二氧化碳，根據石灰水的質量的增加量就是二氧化碳的質量，進而計算出碳元素的質量，再計算出原子個數比，寫出化學式．