Question

6．定量测定某物质的组成是化学研究的重要内容之一，燃烧法是测定有机物元素组成的重要方法．
【提出问题】某固体有机物在氧气中完全燃烧时的产物只有CO₂和H₂O，由此能否证明该有机物组成中只含有碳元素和氢元素？
【实验设计】为了确定该有机物的元素组成，某小组设计了如下实验（其中浓硫酸、无水CaCl₂均用于吸水干燥气体；NaOH固体用于吸收CO₂；部分固定装置省略）．

（1）写出图中a、b两种仪器的名称：a酒精灯，b铁架台；
（2）装置A中发生反应的化学方程是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）装置B中浓硫酸的作用是吸收从A中逸出的水蒸气．
【方案评价】
（1）为了减小实验误差，C、D两盏酒精灯应先点燃D处酒精灯，待其玻璃管内的铜丝网变黑色时，再点燃C处酒精灯，由此你可以推断该小组在此实验中设计装置D的意是证明有大量氧气生成．
（2）用充有空气的储气球代替装置A，是否更利于实验的进行？否（填“是”或“否”），原因是空气中的二氧化碳会与氢氧化钠反应．
【数据处理】该小组同学在该实验中得到如下实验数据：反应前后有机物的质量减少了1.8g，装置E和F的质量分别增加了1.08g和2.64g．请你帮助他们分析该有机物的元素组成（要用计算说明）．

Answer 1

分析 【实验设计】（1）根据仪器的作用和名称进行分析；
（2）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析；
（3）根据浓硫酸的吸水性回答；
【方案评价】（1）根据铜和氧气反应会生成氧化铜进行分析；
（2）根据空气中的二氧化碳会与氢氧化钠反应进行分析；
【数据处理】根据无水氯化钙会吸收水分，氢氧化钠会吸收二氧化碳进行分析．

解答 解：【实验设计】（1）图中a、b两种仪器的名称分别是铁架台，酒精灯；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下能迅速分解生成氧气和水，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）由A处生成的氧气中含有水蒸气，浓硫酸有吸水性，可以吸收从A中溢出的水蒸气，以便进行后续实验；
【方案评价】（1）铜和氧气反应会生成氧化铜，所以待其玻璃管内的铜丝网变黑色时，再点燃C处酒精灯，由此你可以推断该小组在此实验中设计装置D的意图是：证明有大量氧气生成；
（2）空气中的二氧化碳会与氢氧化钠反应，所以不能用充有空气的储气球代替装置A；
【数据处理】无水氯化钙会吸收水分，氢氧化钠会吸收二氧化碳，所以有机物反应生成水1.08g，生成二氧化碳2.64g，
所以有机物中含有的氢元素为：$\frac{2}{18}$×1.08g=0.12g，含有的碳元素为：$\frac{12}{44}$×2.64g=0.72g，所以碳、氢元素质量为：0.12g+0.72g=0.84g，反应前后有机物的质量减少了1.8g，所以有机物的元素组成是碳、氢、氧元素．
故答案为：（1）铁架台，酒精灯；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）吸收从A中逸出的水蒸气；
方案评价】（1）黑，证明有大量氧气生成；
（2）否，空气中的二氧化碳会与氢氧化钠反应；
【数据处理】碳、氢、氧元素．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的知识进行解答．