Question

【题目】某课外活动小组的同学了解到木屑的主要成分是含碳元素的物质，易燃，为了进一步了解的组成，设计并完成了以下实验。

[提出问题]木屑由哪些元素组成?

[做出猜想]木屑中一定含有碳元素、氢元素，可能含有氧元素。

[设计实验]课外活动小组的同学们设计如图所示的实验装置。（浓硫酸可吸水，碱石灰吸收CO2和H2O）

（1） A装置中发生反应的化学方程式为_____；

（2）实验观察到_____；说明木屑中含有碳元素。

（3）实验观察到硬质玻璃管内壁有水珠出现，小组的同学们认为木屑中含有氢元素，有同学认为该结论不正确，请说明原因：_____；

[拓展实验]彤彤认为对兴趣小组的实验装置进行改进，就可以检验木屑中是否含有氢元素，她的改进方案是_____。将实验装置改进后进行实验，观察到_____；说明木屑中含有氢元素。

[分析计算]若兴趣小组的同学们取木屑的质量为14.1g，其完全燃烧后测得生成二氧化碳的质量为33g，生成水的质量为9.9g，通过计算可以确定木屑中_____（填“含有”或“不含”）氧元素。如果含有氧元素，那么木屑主要成分的化学式中碳、氢、氧元素质量比是_____， 主要成分中碳、氢、氧原子个数比为_____。

Answer 1

【答案】 澄清石灰水变浑浊 生成的氧气中混有水蒸气 在A与B装置之间加一个盛有浓硫酸的装置 硬质玻璃管内壁有水珠出现 含有 90:11:40 15:22:5

【解析】

（1） A装置中是过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气和水，反应的化学方程式为；

（2）含碳物质燃烧能生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，实验观察到澄清石灰水变浑浊，说明木屑中含有碳元素；

（3）实验观察到硬质玻璃管内壁有水珠出现，小组的同学们认为木屑中含有氢元素，有同学认为该结论不正确，原因是过氧化氢分解产生的氧气中可能会含有少量水蒸气，进入硬质玻璃管中也会有水珠出现；

[拓展实验]

对氧气中可能混有的水蒸气进行排除，就可以检验木屑中是否含有氢元素，改进方案是在A与B装置之间加一个盛有浓硫酸的装置，利用浓硫酸的吸水性除去氧气中可能混有的水蒸气；将实验装置改进后进行实验，观察到硬质玻璃管内壁有水珠出现，说明木屑中含有氢元素；

[分析计算]

二氧化碳中含有碳元素的质量为33g× ×100%=9g，水中含有的氢元素的质量为9.9g××100%=1.1g，根据质量守恒定律可知木屑中含有的碳、氢元素质量和为9g+1.1g=10.1g＜14.1g，所以木屑中含有氧元素；由上分析可知木屑中含有氧元素的质量为14.1g－10.1g=4g，则木屑主要成分的化学式中碳、氢、氧元素质量比是9g：1.1g：4g=90:11:40；主要成分中碳、氢、氧原子个数比为 。