Question

6．已知某種氣態化石燃料只含有碳和氫兩種元素．為了測定這種燃料中碳和氫兩種元素的質量分數，可將氣態燃料放入足量的氧氣中燃燒，并使產生的氣體（包括水）全部通入如圖所示的裝置，得到如表所示的實驗數據（左側U形管中干燥劑至吸收水蒸氣且假設產生的氣體完全被吸收，忽略澄清石灰水中的水分損失）

	實驗前	實驗后
（干燥劑+U形管）的質量	51.10g	52.45g
（澄清石灰水+廣口瓶）的質量	408.00g	410.20

根據實驗數據回答下列問題：
（1）實驗完畢后，生成物中水的質量為1.35g，假設廣口瓶里生成一種正鹽，其質量為5g
（2）生成的水中氫元素的質量為0.15g．
（3）生成的CO₂中碳元素的質量為0.6g．
（4）氣態化石燃料的分子式為C₂H₆．

Answer 1

分析 （1）因為該燃料含C、H兩種元素，故燃燒產物為CO₂和H₂O，由題意可知U形管增加的質量為吸收水的質量，廣口瓶增加的質量為生成的CO₂質量，生成的正鹽為CaCO₃，根據碳原子守恒計算CaCO₃的物質的量，再根據m=nM計算CaCO₃的質量；
（2）根據水的分子式中H元素質量分數計算H元素質量；
（3）根據二氧化碳中碳元素質量分數計算C元素質量；
（4）根據C、H原子數目之比確定最簡式和分子式．

解答 解：（1）因為該燃料含C、H兩種元素，故燃燒產物為CO₂和H₂O，由題意可知干燥管增加的質量為吸收水的質量為52.45g-51.10g=1.35g，廣口瓶增加的質量為生成的CO₂質量為410.20-408.00g=2.2g，
廣口瓶增加的質量為生成的CO₂質量：314.2g-312.0g=2.2g，CO₂的物質的量=$\frac{2.2g}{44g/mol}$=0.05mol，廣口瓶中生成的正鹽為CaCO₃，根據C原子守恒可知生成CaCO₃ 0.05mol，其質量為0.05mol×100g/mol=5g，
故答案為：1.35；5；
（2）水中含H元素質量為1.35g×$\frac{2}{18}$=0.15g，
故答案為：0.15；
（3）生成的0.05mol CO₂，含C元素質量為0.05mol×12g/mol=0.6g，
故答案為：0.6；
（4）根據C、H元素守恒，該燃料中N（C）：N（H）=0.05mol：$\frac{0.15g}{1g/mol}$=1：3，則其最簡式為CH₃，其分子式為C₂H₆；
故答案為：C₂H₆．

點評 本題考查了探究物質的量組成，側重于考查有機物的燃燒法和元素守恒法確定有機物分子式，難度中等，注意對基礎知識的理解掌握．