Question

聚丙烯（PP塑料）是生活中一种很常见的塑料，可用于生产塑料饭盒、一次性水杯等．某化学研究小组的同学欲研究PP塑料的组成，他们设计了如图所示的实验装置（气密性良好），使该塑料样品在纯氧中燃烧，观察实验现象，分析有关数据，推算PP塑料的组成．主要实验步骤如下：
Ⅰ，称取塑料样品碎屑4.2g，装入玻璃管中，并分别称量D、E装置质量分别是132.3g和112.4g，连接好A、B、C装置
Ⅱ，向分液漏斗中加入足量5%的过氧化氢溶液，打开分液漏斗的旋塞，一段时间后连接D、E、F装置并点燃酒精灯
Ⅲ，待C中发生反应，熄灭酒精灯，充分冷却后关闭分液漏斗的旋塞
Ⅳ，再次称量D、E装置质量分别是137.7g和125.6g
已知：浓硫酸能吸收 水分，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体，碱石灰能吸收水和二氧化碳；C中塑料碎屑完全燃烧，B、D、E装置能完全吸收相关物质．
（1）仪器A中所发生的化学反应方程式为

 

；该反应属于

 

反应
（2）步骤Ⅱ中“代开分液漏斗的旋塞，一段时间后”再进行其他操作的目的是

 

（3）小组成员小胡对比称量结果发现D、E装置的物质都增加了，于是他马上告诉大家PP塑料是由碳、氢、氧三种元素组成的，小组成员讨论后认定他的结论是错误的，理由是

 

（4）小聪同学经过仔细分析和计算的处理正确的结论：PP塑料由

 

元素组成它们的质量比是

 

（填最简整数比）；丙计算出了与塑料碎屑反应的氧气的质量

 

（5）若装置中没有连接仪器B，将使该塑料式样中氢元素的质量测算结果

 

（填“偏小”“偏大”“无影响”中之一）

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,测量容器-量筒,常见气体的检验与除杂方法,实验室制取氧气的反应原理,反应类型的判定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
（2）因为装置中空气中的水蒸气和二氧化碳会影响实验结果，因此步骤Ⅱ中“打开分液漏斗的旋塞，一段时间后”再进行其他操作，目的是排出装置中的空气；
（3）D、E装置的物质增加，是因为吸收了水和二氧化碳的结果；
根据水的质量可以计算塑料中氢元素的质量，根据二氧化碳的质量可以计算塑料中碳元素的质量，进一步可以计算塑料中氧元素的质量；
（4）通过计算可以判断塑料的元素组成及其组成元素的质量比，同时能够计算与塑料碎屑反应的氧气的质量；
（5）若装置中没有连接仪器B，会导致测定的生成水的质量偏大，从而导致该塑料式样中氢元素的质量测算结果偏大．

解答：解：（1）仪器A中所发生的化学反应方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，该反应属于分解反应．
故填：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；分解．
（2）步骤Ⅱ中“代开分液漏斗的旋塞，一段时间后”再进行其他操作的目的是排出装置中的空气，以免影响实验结果．
故填：把装置中的空气排出．
（3）因为水和二氧化碳中的氧元素可能来自于PP塑料和氧气，也可能完全来自于氧气，所以不能确定塑料中是否含有氧元素．
故填：水和二氧化碳中的氧元素可能来自于PP塑料和氧气，也可能完全来自于氧气．
（4）D、E装置质量分别是137.7g和125.6g，说明生成水的质量为：137.7g-132.3g=5.4g，生成二氧化碳的质量为：125.6g-112.4g=13.2g，
5.4g水中氢元素的质量为：5.4g×

2

18

×100%=0.6g，氧元素的质量为：5.4g-0.6g=4.8g；
13.2g二氧化碳中碳元素的质量为：13.2g×

12

44

×100%=3.6g，氧元素的质量为：13.2g-3.6g=9.6g；
4.2g塑料中氧元素的质量为：4.2g-0.6g-3.6g=0，
因此塑料中只含有碳元素和氢元素，并且碳元素和氢元素的质量比为：3.6g：0.6g=6：1；
与塑料碎屑反应的氧气的质量为：5.4g+13.2g-4.2g=14.4g．
故填：碳和氢；6：1；14.4g．
（5）若装置中没有连接仪器B，将使测定的水的质量偏大，从而使该塑料中氢元素的质量测算结果偏大．
故填：偏大．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．