Question

4．为测定一种气态烃的化学式，取一定量的A置于密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO₂，CO和水蒸气．学生甲、乙设计了如下两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的最简式．他们测得的有关数据如下（图中的箭头表示气体的流向，实验前系统内的空气已排除）：
甲方案

乙方案

试回答：
（1）请选出你认为合理的实验方案甲．（填“甲”、“乙”或“甲、乙均可”）
（2）若要确定A的分子式，是否还需要测定其它数据？否．（填“是”、或“否”），如果需要，该测定哪些数据？最简式CH₄，C：H=1：4只有甲烷．（上空若填“否”，此空不填），如果不需要，请说明理由-．

Answer 1

分析 （1）甲中浓硫酸吸收的是水、碱石灰吸收的是二氧化碳，最终CO燃烧生成二氧化碳，可以根据二者计算H、C原子个数比；乙中碱石灰吸收水和二氧化碳，CO还原CuO得到二氧化碳，但不能根据碱石灰增加的质量计算出C、H原子个数比；
（2）浓硫酸吸收水的物质的量=$\frac{2.52g}{18g/mol}$=0.14mol，碱石灰吸收二氧化碳的物质的量=$\frac{1.32g}{44g/mol}$=0.03mol，CO燃烧生成二氧化碳物质的量=$\frac{1.76g}{44g/mol}$=0.04mol，则二氧化碳分子个数和水中H原子个数之比为0.07mol：0.028mol=1：4，根据C、H原子个数比及状态判断物质；C、H原子个数被1：4，每个C原子最多形成4个C-H键．

解答 解：（1）甲中浓硫酸吸收的是水、碱石灰吸收的是二氧化碳，最终CO燃烧生成二氧化碳，可以根据水的物质的量、二氧化碳的物质的量计算H、C原子个数比，从而确定该物质化学式；
乙中碱石灰吸收水和二氧化碳，剩余的CO还原CuO得到二氧化碳，但不能根据碱石灰增加的质量计算出C、H原子个数比，所以乙不能确定该物质的最简式；
则甲可以求出A的最简式、乙不能求出A的最简式，
故答案为：甲；      
（2）浓硫酸吸收水的物质的量=$\frac{2.52g}{18g/mol}$=0.14mol，碱石灰吸收二氧化碳的物质的量=$\frac{1.32g}{44g/mol}$=0.03mol，
CO燃烧生成二氧化碳物质的量=$\frac{1.76g}{44g/mol}$=0.04mol，
则二氧化碳分子个数和水中H原子个数之比为0.07mol：0.28mol=1：4，其最简式为CH₄，C、H原子个数被1：4，每个C原子最多形成4个C-H键，最简式中，H的含量已经达到最大值，所以不用测定其它数据，故答案为：否； 因为最简式中，H的含量已经达到最大值
故答案为：否；最简式CH₄，C：H=1：4只有甲烷．

点评 本题考查有机物结构与性质、有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，明确浓硫酸、碱石灰的性质是解本题关键，知道有机物中C原子成键特点．