题目内容

6．已知某种气态化石燃料只含有碳和氢两种元素．为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体（包括水）全部通入如图所示的装置，得到如表所示的实验数据（左侧U形管中干燥剂至吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收，忽略澄清石灰水中的水分损失）

实验前实验后
（干燥剂+U形管）的质量51.10g52.45g
（澄清石灰水+广口瓶）的质量408.00g410.20
根据实验数据回答下列问题：
（1）实验完毕后，生成物中水的质量为1.35g，假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为5g
（2）生成的水中氢元素的质量为0.15g．
（3）生成的CO2中碳元素的质量为0.6g．
（4）气态化石燃料的分子式为C2H6．

分析 （1）因为该燃料含C、H两种元素，故燃烧产物为CO2和H2O，由题意可知U形管增加的质量为吸收水的质量，广口瓶增加的质量为生成的CO2质量，生成的正盐为CaCO3，根据碳原子守恒计算CaCO3的物质的量，再根据m=nM计算CaCO3的质量；
（2）根据水的分子式中H元素质量分数计算H元素质量；
（3）根据二氧化碳中碳元素质量分数计算C元素质量；
（4）根据C、H原子数目之比确定最简式和分子式．

解答 解：（1）因为该燃料含C、H两种元素，故燃烧产物为CO2和H2O，由题意可知干燥管增加的质量为吸收水的质量为52.45g-51.10g=1.35g，广口瓶增加的质量为生成的CO2质量为410.20-408.00g=2.2g，
广口瓶增加的质量为生成的CO2质量：314.2g-312.0g=2.2g，CO2的物质的量=$\frac{2.2g}{44g/mol}$=0.05mol，广口瓶中生成的正盐为CaCO3，根据C原子守恒可知生成CaCO3 0.05mol，其质量为0.05mol×100g/mol=5g，
故答案为：1.35；5；
（2）水中含H元素质量为1.35g×$\frac{2}{18}$=0.15g，
故答案为：0.15；
（3）生成的0.05mol CO2，含C元素质量为0.05mol×12g/mol=0.6g，
故答案为：0.6；
（4）根据C、H元素守恒，该燃料中N（C）：N（H）=0.05mol：$\frac{0.15g}{1g/mol}$=1：3，则其最简式为CH3，其分子式为C2H6；
故答案为：C2H6．

点评 本题考查了探究物质的量组成，侧重于考查有机物的燃烧法和元素守恒法确定有机物分子式，难度中等，注意对基础知识的理解掌握．

练习册系列答案
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16．下列关于如图所示转化关系（X代表卤素）的说法错误的是（　　）
A．2H（g）+2X（g）═2HX（g）△H3＜0
B．△H1=△H2+△H3
C．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径Ⅱ吸收的热量按Cl、Br、I的顺序依次增多
D．途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定
17．实现下列实验目的，依据下表提供的主要仪器，所用试剂合理的是（　　）
选项实验目的主要仪器试剂
A分离Br2和CCl4混合物分液漏斗、烧杯Br2和CCl4混合物、蒸馏水
B鉴别葡萄糖和蔗糖试管、烧杯、酒精灯葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银氨溶液、水
C实验室制取H2试管、带导管的橡皮塞锌粒、稀HNO3
D测定NaOH溶液浓度滴定管、锥形瓶、烧杯NaOH溶液、0.1000mol•L-1盐酸
A．AB．BC．CD．D
14．新的研究表明二甲醚（DME）是符合中国能源结构特点的优良车用替代燃料，二甲醚催化重整制氢的反应过程，主要包括以下几个反应（以下数据为25℃、1.01×105Pa测定）：
①CH3OCH3（g）+H2O（l）?2CH3OH（l）△H=+24.52kJ/mol
②CH3OH（l）+H2O（l）?CO2（g）+3H2（g）△H=+49.01kJ/mol
③CO（g）+H2O（l）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.17kJ/mol
④CH3OH（l）?CO （g）+2H2（g）△H=+90.1kJ/mol
请回答下列问题：
（1）写出用二甲醚制H2同时全部转化为CO2时反应的热化学方程式CH3OCH3（g）+3H2O（l）?2CO2（g）+6H2（g）△H=+122.52KJ/mol．
（2）200℃时反应③的平衡常数表达式K=$\frac{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}{c（CO）c（{H}_{2}O）}$．
（3）在一常温恒容的密闭容器中，放入一定量的甲醇如④式建立平衡，以下可以作为该反应达到平衡状态的判断依据为A．
A．容器内气体密度保持不变         B．气体的平均相对分子质量保持不变
C．CO的体积分数保持不变          D．CO与H2的物质的量之比保持1：2不变
（4）工业生产中测得不同温度下各组分体积分数及二甲醚转化率的关系如图1，2所示，

①你认为反应控制的最佳温度应为C．
A．300～350℃B．350～400℃
C．400～450℃D．450～500℃
②在温度达到400℃以后，二甲醚与CO2以几乎相同的变化趋势明显降低，而CO、H2体积分数也以几乎相同的变化趋势升高，分析可能的原因是（用相应的化学方程式表示）可能发生另一种制氢反应为CH3OCH3+CO2?3H2+3CO．
（5）某一体积固定的密闭容器中进行反应②，200℃时达平衡；请在图4补充画出：t1时刻升温，在t1与t2之间某时刻达到平衡；t2时刻添加催化剂，CO2的百分含量随时间变化图象．
（6）一定条件下，如图3示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物），则阴极的电极反应式为．
1．用下列装置进行相应实验，能达到实验目的是（　　）
A．
装置可收集NO气体
B．
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C．
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D．
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11．一定压强下，在某恒容密闭容器中，充入H2和CO2发生反应：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g），其起始投料比、温度与CO2的转化率的关系如图所示．
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18．控制适当的条件，将反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2设计成如图所示的原电池，下列判断正确的是（　　）
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