Question

4．质量守恒定律是一切化学变化都必须遵循的一个重要定律，对于我们对化学变化的定性研究和定量研究都有着极其重要的指导作用．
（1）定性研究：在实验室中，不能用带磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶盛装氢氧化钠溶液，因为氢氧化钠会与玻璃成分中的某种物质X发生化学反应，使玻璃塞和玻璃试剂瓶口粘连在一起．其反应的化学方程式为X+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O，则X的化学式为SiO₂．
（2）定量研究：酒精是乙醇的俗称，可用于医疗消毒，也常作燃料．在氧气充足的条件下完全燃烧的生成物为二氧化碳和水，现将一定质量的乙醇和氧气放在密闭容器中，它们恰好完全燃烧，测得反应前后各物质的质量如表所示．请答题：

物质质量	乙醇	氧气	二氧化碳	水
反应前/g	4.6	a	0	0
反应后/g	0	0	8.8	5.4

①根据质量守恒定律可知，a=9.6；
②生成物中，二氧化碳中碳元素的质量为2.4g，水中氢元素的质量为0.6g；
③由于氧气只含氧元素，故生成物中的碳元素和氢元素都来自于反应物中的乙醇，结合上面的计算结果可知，乙醇中一定含有（选填“含有”或“不含有”）氧元素，其质量为1.6g，乙醇所含碳、氢、氧元素的质量比为12：3：8，原子个数比为2：6：1．

Answer 1

分析 （1）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式．
（2）根据质量守恒定律和有关化学式的计算知识进行分析．

解答 解：（1）根据反应的化学方程式X+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O，反应物中O、Na、H原子个数分别为2、2、2，反应后的生成物中Si、O、Na、H原子个数分别为1、4、2、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个O原子和1个Si原子构成，则物质X的化学式为SiO₂．
（2）①根据质量守恒定律可知，a=8.8+5.4-4.6=9.6；
②生成物中，二氧化碳中碳元素的质量为8.8g×$\frac{12}{44}$=2.4g，水中氢元素的质量为5.6g×$\frac{2}{18}$=0.6g；
③由于氧气只含氧元素，故生成物中的碳元素和氢元素都来自于反应物中的乙醇，2.4g+0.6g＜4.6g，因此乙醇中一定含有氧元素，其质量为4.6g-2.4g-0.6g=1.6g，乙醇所含碳、氢、氧元素的质量比为2.4g：0.6g：1.6g=12：3：8，原子个数比为$\frac{12}{12}$：$\frac{3}{1}$：$\frac{8}{16}$=2：6：1．
故填：（1）SiO₂；（2）①9.6；②2.4g；0.6g；③乙醇；含有；1.6g；12：3：8；2：6：1．

点评 本题难度不大，利用化学反应前后元素守恒、原子守恒来确定物质的化学式是解题的关键．