题目内容

5.某有机物在氧气中充分燃烧后,产生只有二氧化碳和水,甲、乙两组同学分别用下图两种方法测定它的组成.请你分析,并参与测定工作:

燃烧有机物的质量实验装置实验(1)~(4)装置质量
实验前实验后
甲组3.2g(1)150g(1)154.6g
(2)150g(2)153.4g
乙组3.2g(3)150g(3)153.6g
(4)150g(4)154.4g
(1)你选用的实验装置是乙(“甲”或“乙”),你不选另一个装置的原因是若先通过氢氧化钠再通过浓硫酸,会影响对原混合气体中水蒸气的测定.
(2)根据表中数据,通过计算推测出该有机物是哪些元素组成的?

分析 (1)根据实验装置的作用分析解答:通过浓硫酸质量的增加测定生成水的质量,依据氢氧化钠质量的增加测定生成二氧化碳的量,气体从溶液中出来要带部分水蒸气,故要排除水蒸气的干扰,须先通过浓硫酸,再通过氢氧化钠溶液;
(2)根据质量守恒定律判断有机物中是否含有元素.

解答 解:(1)通过浓硫酸质量的增加测定生成水的质量,依据氢氧化钠质量的增加测定生成二氧化碳的量,气体从溶液中出来要带部分水蒸气,故要排除水蒸气的干扰,须先通过浓硫酸,再通过氢氧化钠溶液,选择B方法;
(2)据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变,有机物燃烧生成二氧化碳和水,可知有机物中含有碳元素和氢元素,也就是说生成的水中的氢元素就是有机物中的氢元素,生成的二氧化碳中碳元素的质量就是有机物中碳元素的质量,浓硫酸质量的增加量是生成水的质量,氢氧化钠的质量的增加量就是生成二氧化碳的质量;在检验二氧化碳质量和水的质量时,根据A方法计算:浓硫酸质量增加了3.6g,所以生成水3.6g,则氢元素的质量:3.6g×$\frac{2}{18}$×100%≈0.4g,氢氧化钠溶液质量增加了4.4g,所以生成二氧化碳质量为4.4g,所以碳元素质量为:4.4g×$\frac{12}{44}$×100%≈1.2g,所以碳元素和氢元素质量和为:0.4g+1.2g=1.6g,因为有机物质量为3.2g,所以有机物中还含有氧元素3.2g-1.6g=1.6g.
故答案为:(1)乙; 若先通过氢氧化钠再通过浓硫酸,会影响对原混合气体中水蒸气的测定;
(2)碳、氢、氧.

点评 解答本题的关键是明确浓硫酸质量的增加量就是生成水的质量,氢氧化钠溶液质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量,要测定水的质量须先通过浓硫酸,并能据质量守恒定律进行相关的分析和计算.

练习册系列答案
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10.聪聪同学在实验室帮老师整理废弃药品时发现一瓶没有标签的绿色粉末,对其组成很好奇.征得老师允许后,设计了以下实验进行探究.
操作步骤实验现象结论或化学反应方程式
取少量样品置于试管中,加入足量稀硫酸,将试管用导管与澄清石灰水相连.①产生大量气体,使石灰水变浑浊.
②样品全部溶解,溶液呈蓝色.
①样品中含有碳酸根离子
②样品中含有铜离子
在上述蓝色溶液中,插入一根洁净的铁丝.①铁丝表面缓缓产生少量气泡.
②片刻后铁丝表面出现红色物质.
①Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4
②Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
(均用方程式表示)
将上边表格填写完整.
为了进一步确定该物质的元素组成,查阅部分资料后,他继续进行了实验.
【资料查阅】白色的无水硫酸铜可做吸水剂,遇水会变成蓝色.
【实验步骤】①如图搭建实验仪器,并检验装置的气密性.
②在A装置中装入11.1g绿色粉末.关闭K1,打开K2、K3,持续通入适量N2
③关闭K2、K3,分别称量装置B、C、D的质量,记录数据.
④打开K3,点燃酒精灯加热绿色粉末直至装置C中无气泡产生时,关闭K3,熄灭酒精灯.分别称量装置B、C、D的质量,记录数据.
⑤待A冷却后,打开K1、K3,持续通入适量CO,再次点燃酒精灯加热.
⑥当A中粉末全部变红后,熄灭酒精灯.试管冷却后,关闭K1.称量装置A、B、C、D的质量,记录数据.

【实验现象和数据处理】
装置A装置B装置C装置D
第一次
加热后
绿色粉末变黑色白色粉末变蓝色
质量增加0.9g
出现白色沉淀,
质量增加2.2g
无明显变化
质量不改变
第二次
加热后
黑色粉末变红色
质量为6.4g
无明显变化,
质量不改变
沉淀先增加后部分溶解;
质量增加
无明显变化
质量不改变
【实验分析与反思】
(1)老师看了实验方案后认为,从环保的角度来看,此装置有一个缺陷,建议装置D后还应添加一个酒精灯,并在实验步骤⑤ (填实验步骤的序号)中点燃.
(2)步骤②通入氮气的目的是:将试管内的空气排尽,以免其中有物质和绿色粉末反应
【实验结论】
该绿色粉末的组成元素是:Cu、C、O、H;各元素的质量比为:Cu:C:H:O═64:6:1:40(写出计算过程).

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