题目内容

由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”,已成为一个严重的社会问题.某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究(资料显示该塑料只含C、H两种元素),他们设计了如图所示的实验装置,使该塑料试样在纯氧中燃烧,观察实验现象,分析有关数据,推算元素含量.

(1)仪器A中所发生的反应化学方程式为
 

(2)仪器B的作用是
 

(3)仪器E中的现象是
 
;发生反应的方程式是
 

(4)反应结束,装置D的质量将
 
(增加、减少、不变),
(5)若装置中没有连接仪器B,将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果
 
(填“偏小”、“偏大”、“无影响”中之一)
考点:实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,实验室制取氧气的反应原理,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)依据双氧水分解的反应原理书写方程式;
(2)根据实验目的分析各装置的作用,并依据二氧化碳与石灰水反应原理书写方程式;
(3)根据质量守恒定律可知:反应前后元素的质量不变,推测生成物,求解;
(4)根据各装置的用途分析可能的测量结果.
解答:解:(1)由图知A中反应用双氧水制取氧气,双氧水在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,方程式是:2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;
故答案为:2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;
(2)要测定塑料中碳、氢元素含量,通入的氧气需是干燥的,所以装置B中装的是浓硫酸,浓硫酸用于除水蒸气;塑料燃烧生成二氧化碳,E中装的澄清的石灰水,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,化学方程式是:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
故答案为:吸收水蒸气;  澄清的石灰水变浑浊;  CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(3)塑料试样充分燃烧后,装置D增重,因为浓硫酸吸水,故D增重的质量即该塑料试样燃烧生成的水的质量.
(4)若装置中没有连接仪器B,双氧水分解生成的部分水蒸气将会进入装置D,从而使水的质量将使实验测得的水的质量大于塑料样品燃烧生成的水的质量,使该塑料试样中氢元素的质量测算结果偏大.
故答案为:
(1)2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;(2)除水蒸气;(3)澄清的石灰水变浑浊; CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;(4)增加;(5)偏大.
点评:本题是实验探究题,综合性强,解答时在明确实验目的及各装置的作用、反应前后元素的质量不变和根据化学式的计算等知识的基础上,细心分析解答.
练习册系列答案
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化学学习小组的同学发现氢氧化钠与稀盐酸反应没有明显的现象.为了证明它们发生了反应,同学们从不同角度设计实验方案,并进行了实验.
方案一:先用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH,再滴加稀盐酸,并不断振荡,同时测定混合溶液的pH,如果测定的pH逐渐变小且小于7,证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应.
(1)用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作是什么?
(2)简述强调要“测得溶液的pH小于7”的理由.
方案二:在氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液变红,再滴加稀盐酸到红色恰好变为无色.说明溶液中碱性消失,从而证明氢氧化钠与稀盐酸发生了反应.
该组同学实验时出现了意外情况:氢氧化钠中滴入酚酞变红后,过一会红色自动消失了.同学们猜想:
a、可能是酚酞与空气中氧气反应了;       b、可能是氢氧化钠与空气中二氧化碳反应了.
(1)为验证猜想a,该组同学将氢氧化钠溶液加热,液面上方滴一些植物油,冷却后滴入酚酞试液,发现红色不会消失.“加热”和“滴植物油”目的是
 
.实验表明酚酞红色消失与空气中的氧气无关.
(2)关于猜想b,同学们分析认为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,而碳酸钠溶液呈
 
性,
红色不会因此消失.
(3)同学们查阅资料得知:氢氧化钠溶液浓度过大时会出现上述意外现象.请你帮助他们设计实验证明他们使用的氢氧化钠溶液浓度过大.①实验方法
 

②观察到的现象
 

方案三:化学反应都伴随有能量变化,可借助反应中温度变化来判断反应的发生.该组同学将不同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液各10克混合,用温度计测定混合前后温度的变化值(△t),记录结果如下:
①3.65%盐酸、2.00%氢氧化钠溶液混合时,温度变化为3.5℃
②3.65%盐酸、4.00%氢氧化钠溶液混合时,温度变化为x℃
③7.30%盐酸、8.00%氢氧化钠溶液混合时,温度变化为14℃.
你认为第②次实验时,温度的变化结果应该是
 
℃.
三组同学用各自不同的方法都证明了氢氧化钠溶液与稀盐酸之间能发生化学反应.他们给你留下了一道计算题,请你帮他们完成:
73克10%的稀盐酸中加入某种浓度的氢氧化钠溶液127克时,恰好完全反应.计算反应后所得溶液的溶质质量分数.

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