Question

10．某校化學研究性小組，利用下列提供的實驗裝置和試劑對某種燃煤所含元素進行定性和定量檢測，試回答：

（1）將燃煤充分燃燒，產生氣體經化學分析主要含有CO₂、H₂O、SO₂、N₂四種氣體，則該燃煤一定含有的元素為C、H、S、N．
（2）稱取該燃煤樣品Wg，通入純氧使其充分燃燒，檢測該燃煤中所含上述元素的質量分數．利用下列裝置進行實驗：
①指出上述裝置中B、C、D、E的作用
B吸收水  C吸收二氧化硫 D檢驗二氧化硫是否吸收完全    E檢驗二氧化碳
②為了準確測量F中收集到的氣體體積并能根據實驗時溫度、壓強計算其物質的量，正確的實驗操作是保持F中液面和量筒中液面處在相同高度，根據連通器原理排出液體體積為氣體體積，F氣體的氣壓和外界氣壓相同．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律，燃燒前后元素種類不變判斷；
（2）①實驗目的是檢測煤中硫元素的質量分數，用五氧化二磷兮水，用溴水吸收二氧化硫，品紅溶液檢驗二氧化硫是否其安全吸收，以此進行判斷；
②讀數時必須在氣體冷卻后讀數，注意使F裝置中瓶中管內液面與量筒中水面相平，讀數時視線與凹液面相平．

解答 解：（1）燃燒時，煤和空氣中的氧氣反應，而氮氣不參與反應，根據質量守恒定律，燃燒前后元素種類相同，所以煤中含有C、H、S、N等元素，可能含有氧元素，
故答案為：C、H、S、N；
（2）①實驗目的是檢測煤中硫元素的質量分數，所以必須吸收二氧化硫，而溴水與二氧化硫反應：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，D中品紅溶液檢驗二氧化硫是否其安全吸收；E中澄清石灰水用于吸收二氧化碳，用排水法收集氣體中的氮氣，并測定氨氣體積，顯然B中五氧化二磷用于吸水：P₂O₅+3H₂O=2H₃PO₄，
故答案為：吸收水； 吸收二氧化硫；檢驗二氧化硫是否吸收完全；檢驗二氧化碳；         
②F瓶中氮氣溫度、壓強無法測定，只有利用它的溫度、壓強與實驗條件中溫度、壓強相同時，測定實驗環境的溫度和壓強，因此實驗步驟是冷卻→調節液面→讀數，
故答案為：保持F中液面和量筒中液面處在相同高度，根據連通器原理排出液體體積為氣體體積，F氣體的氣壓和外界氣壓相同．

點評 本題考查物質的組成測定，實驗探究方法和物質組成的分析判斷，為高頻考點，側重學生的分析、實驗能力的考查，題目難度較大，注意把握實驗原理和注意事項，學習中注重相關基礎知識的積累．