题目内容

【题目】将一定量的乙醇(C2H5OH)和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃,反应生成二氧化碳、水蒸气和一种未知物X.测得反应前后物质的质量如表.下列判断正确的是(  )

物   质

乙醇

氧气

二氧化碳

水

X

反应前质量/g

4.6

8

0

0

0

反应后质量/g

0

0

4.4

5.4

m

A.表中m的值为2.8

B.X可能是该反应的催化剂

C.该反应分解反应

D.物质X一定含有碳元素,可能含有氢元素

【答案】A

【解析】

根据质量守恒定律可知:反应后质量减少的物质是反应物,质量增加的物质是生成物,通过计算乙醇、氧气、二氧化碳、水中各元素的质量,根据质量守恒定律可以确定X的组成、质量和化学式;经计算知X是一氧化碳,说明乙醇没有充分燃烧,增加氧气的量有助于乙醇的充分燃烧,从而减少一氧化碳的生成。

由于乙醇和氧气反应后质量减少,二氧化碳和水反应后质量增加,根据质量守恒定律可知:在该反应中,乙醇和氧气是反应物,二氧化碳和水是生成物。

由化合物中某元素的质量=化合物的质量×化合物中该元素的质量分数可以计算出:

4.6g乙醇中碳、氢、氧三元素的质量分别是2.4g、0.6g、1.6g;

4.4g二氧化碳中碳、氧两元素的质量分别是1.2g、3.2g;

5.4g水中氢、氧两元素的质量分别为0.6g、4.8g。

因此反应物中共有2.4g碳元素、0.6g氢元素、9.6g氧元素,生成物二氧化碳和水中共有1.2g碳元素、0.6g氢元素、8g氧元素。

根据质量守恒定律可知:反应物中有1.2g碳元素和1.6g氧元素进入了生成物X中,说明生成物X由碳、氧两元素组成,X中不含氢元素,其质量为1.2g+1.6g=2.8g,所以m的值为2.8。

由于X在反应前的质量为0,反应后的质量为2.8g,说明X在反应过程中质量有变化,不符合催化剂的特点,所以X不是该反应的催化剂。

设X的化学式为,则12x:16y=1.2g:1.6g,解得x:y=1:1,即X的化学式为。

由于反应生成了一氧化碳,说明乙醇燃烧不充分,增加氧气的量,有助于乙醇的充分燃烧,从而减少一氧化碳的生成。

故选:A。

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