Question

15．（1）某化合物在空气中燃烧后只生成CO₂和H₂O，判断该化合物中一定含有的--元素是C、H，可能含有O元素．
（2）若该化合物是CH₄，则反应的化学方程式为CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂↑+2H₂O．
（3）若该化合物是CH₃OH，则反应的化学方程式为2CH₃OH+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂↑+4H₂O．
（4）用下图所示的方法测定该化合物的组成，得到数据如下图所示

实验前后各装置的质量
装置	实验前	实验后
A	150g	153.6g
B	150g	154.4g

请据此计算该化合物中C、H元素的质量比为3：1．
（5）以上实验中没有探究该化合物中究竟是否含有氧元素，请你设计一个实验以文字的形式简要的说明如何探究该化合物中是否含有氧元素．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，结合题意进行分析解答；
（2）CH₄在空气中燃烧时一般生成对应元素的氧化物；
（3）CH₃OH在氧气中燃烧时一般生成对应元素的氧化物；
（4）由图示数据可知，A装置增加的质量为反应中生成水的质量，B装置增加的质量为反应中生成二氧化碳的质量；根据二氧化碳的质量和二氧化碳中C元素的质量分数，就可计算出C的质量，同理，根据水的质量计算出H元素的质量，然后比较即可；
（5）根据反应前后元素质量不变分析解答．

解答 解：（1）某化合物在空气中完全燃烧后，生成了CO₂和H₂O，CO₂和H₂O两种物质中含有碳、氧、氢三种元素；根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，氧气是由氧元素组成的，则该化合物中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素；
（2）CH₄在空气中燃烧的化学方程式为：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂↑+2H₂O；
（3）若该化合物是CH₃OH，则反应的化学方程式为：2CH₃OH+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂↑+4H₂O；
（4）由图示数据可知，生成水的质量为：153.6g-150g=3.6g；生成二氧化碳的质量为：154.4g-150g=4.4g；
∴该化合物中C的质量为：4.4g×$\frac{12}{44}×100%$=1.2g；
该化合物中H的质量为：3.6g×$\frac{2}{18}×100%$=0.4g；
故该化合物中C、H元素的质量比为：1.2g：0.4g=3：1；
（5）先通过称量得到化合物的质量，用（4）中方法分别得到燃烧后生成的水和二氧化碳的质量，再通过计算获得化合物中氢元素和碳元素的质量，若两元素的质量之和等于化合物的质量说明该化合物中无氧元素；若小于化合物的质量，说明含氧元素．
故答案为：（1）C、H，O；
（2）CH₄+2O₂ 2CO₂↑+2H₂O；
（3）2CH₃OH+3O₂ 2CO₂↑+4H₂O；
（4）3：1．
（5）先通过称量得到化合物的质量，用（4）中方法分别得到燃烧后生成的水和二氧化碳的质量，再通过计算获得化合物中氢元素和碳元素的质量，若两元素的质量之和等于化合物的质量说明该化合物中无氧元素；若小于化合物的质量，说明含氧元素．

点评 本题是运用化学中的基本思想质量守恒思想，通过归纳不同物质或不同变化过程中相同点和不同点，有效地寻找出它们之间的内在联系以及融合点和嫁接点，从而培养了学生的创新思维能力．