Question

14．将只含有碳、氢两种元素的气体燃料放入足量的氧气中燃烧，并使生成的气体全部通入如图所示的装置中（假定气体全部被吸收），实验中测得有关数据如下：

	实验前	实验后
干燥剂+U形管	101.3g	103.1g
石灰水+广口瓶	313.0g	315.2g

根据实验数据填写下列各空白处：
（1）实验结束后生成物中水的质量为1.8g，二氧化碳的质量为2.2g．
（2）生成的水中氢元素的质量为0.2g，二氧化碳中碳元素的质量为0.6g．
（3）该燃料中碳元素与氢元素的质量比为3：1，写出该燃料燃烧的化学方程式为CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O，其中，CO₂是氧化产物，H₂O是还原产物．

Answer 1

分析 （1）U形管中干燥剂可以吸收生成气体中的水分，所以实验前后干燥剂+U形管的质量差就是生成水的质量；二氧化碳可以被石灰水吸收，所以实验前后干石灰水+广口瓶的质量差就是生成二氧化碳的质量．
（2）根据氢元素和氧元素在水中的原子量质量比计算出氢元素的质量；根据碳元素和氧元素在二氧化碳中的原子质量比计算出碳元素的质量．
（3）根据（2）题计算出的质量计算出燃料中碳元素与氢元素的质量比为；根据碳原子与氢原子的个数比写出化学式．

解答 解：由题意知，Ⅰ装置是用来吸收水的，Ⅱ装置是用来吸收二氧化碳的．
（1）生成水的质量为103.1 g-101.3 g=1.8 g；生成CO₂的质量=315.2 g-313.0g=2.2g．
（2）则水中H元素的质量就是水的质量减去O元素的质量，氧元素质量为：1.8g×$\frac{16}{18}$=1.6g，所以生成水中氢元素的质量为 1.8g-1.6g=0.2g；则二氧化碳中C元素的质量就是水的质量减去O元素的质量，氧元素质量为：2.2g×$\frac{32}{44}$=1.6g，所以生成二阳台和中碳元素的质量为 2.2g-1.6g=0.6g．
（3）该燃料中碳元素与氢元素的质量比为：0.6：0.2=3：1；则碳原子与氢原子的个数比为$\frac{3}{12}$：$\frac{1}{1}$=1：4，所以化学式为CH₄．甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O，其中CO₂是氧化产物，H₂O是还原产物．
故答案为：（1）1.8g；2.2g．
（2）0.2g；0.6g．
（3）3：1；CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；CO₂；H₂O．

点评 有机物的燃烧法和元素守恒法是确定有机物分子式的简单方法，注意平时知识的积累是解题的关键，难度不大．