Question

19．乙醇是以高粱、玉米、薯类等为原料，经发酵、蒸馏而制得，属于可再生能源．在汽油中加入适量乙醇作为汽油燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染．2001年4月2日国家技术监督局发布《车用乙醇汽油》国家标准，并于同年4月15日开始实施．乙醇（C₂H₅OH）完全燃烧时生成CO₂和H₂O．如果氧气不充足，乙醇燃烧可能还生成CO．现用以下装置进行实验，确证乙醇燃烧产物中有CO、CO₂和H₂O．请回答下列问题：

（1）能确证产物中有H₂O的现象是无水CuSO₄变蓝；能确证产物中有CO的现象是装置E中黑色粉末变成亮红色；装置F中石灰水变浑浊．
（2）实验时，可观察到装置B中石灰水变浑浊，D中石灰水无变化．B装置的作用是检验二氧化碳的存在；C装置的作用是吸收二氧化碳；D装置的作用是证明二氧化碳已被除尽．
（3）若乙醇燃烧产物中CO和CO₂的总质量为25.2g，其中碳元素与氧元素的质量比为2：5，则参加化学反应的乙醇的质量为13.8g，反应产物中H₂O的质量为16.2g．

Answer 1

分析 （1）白色的硫酸铜粉末是检验水的试剂，因其遇水变蓝，装置D中因为未遇到二氧化碳不变浑浊，一氧化碳与氧化铜反应会生成铜与二氧化碳；
（2）B装置检验C0₂的存在，C装置吸收CO₂，D装置证明C0₂已被除尽；
（3）根据化学变化前后元素种类和质量不变，乙醇燃烧生成物二氧化碳、一氧化碳中碳元素质量总和即乙醇中碳元素质量，由乙醇中碳元素的质量计算出乙醇的质量，由乙醇中C、H元素质量比计算出H元素质量，由H元素质量计算生成水的质量．

解答 解：（1）一氧化碳它会和氧化铜反应生成铜并产生二氧化碳，为进一步证明是一氧化碳参与，故在反应后用澄清石灰水验证这一反应生成了二氧化碳；
（2）B装置是检验二氧化碳是否存在，C装置的作用是吸收乙醇燃烧产物中的CO₂，故D装置在经过BC两个装置的情况下，进一步证明通入的气体中是否还有二氧化碳的存在；
（3）CO和CO₂的总质量为25.2g，其中碳元素与氧元素的质量比为2：5，
碳元素质量=25.2g×$\frac{2}{2+5}$=7.2g
参加反应的乙醇的质量=碳元素的质量÷$\frac{碳元素的相对原子质量×碳原子个数}{乙醇的相对分子质量}$=7.2g÷$\frac{12×2}{46}$=13.8g；
乙醇中C、H元素质量比=24：6=4：1，则乙醇中H元素质量=$\frac{7.2g}{4}$=1.8g
乙醇燃烧生成水的质量=1.8g $\frac{2}{18}$=16.2g．
故答案为：（1）装置E中黑色粉末变成亮红色；装置F中石灰水变浑浊；
（2）检验C0₂的存在；吸收CO₂；证明C0₂已被除尽；
（3）13.8g，16.2g．

点评 可燃物在氧气充足时完全燃烧，其中C元素生成二氧化碳、H元素生成水；在氧气不足时不完全燃烧，可燃物中的C元素就可能生成二氧化碳或一氧化碳．