Question

16．查阅资料：无水醋酸钠是无色无味的结晶体，在空气中可被风化，可燃．用无水醋酸钠与碱石灰加热可以制得X气体，并进行相应的实验：
（1）装置E中反应方程式是CH₃COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$Na₂CO₃+X↑，X的化学式是CH₄．
（2）在C中收集气体X和Cl₂为1：1体积混合，然后在光照下反应：
①C装置所盛放液体试剂是饱和食盐水；
②B装置的作用是除去Cl₂中含有的HCl；光照后所得产物有5种；
③装置D的作用是连通大气，平衡压强；接收可能溢出的液体；
（3）某学生为了测定X的组成进行实验探究，选用了F、G、H仪器：
①该同学依次连接的合理顺序是E、G、H、F；
②该同学测定的相关数据是：

装置	实验前的质量/g	实验后的质量/g
F	22.5	33.6
H	42.4	51.4

数据是否完全，说明原因数据是不完全，因为只能确定有机物中的碳氢元素含量，不能确定是否含有氧元素，应称取C 装置实验前后的质量；
由以上数据可知X中碳氢两种原子的物质的量之比＞（选填“＞”、“＜”）1：4，造成这种结果的原因是F 装置后面与空气接触，空气中的水蒸气和CO₂进入了F 装置，造成含碳量偏大．

Answer 1

分析 （1）依据原子守恒判断产物的化学式；
（2）装置A是氯气发生装置，生成的氯气中含氯化氢气体，需要通过饱和食盐水除去，装置E是甲烷气体发生装置，氯气和甲烷按照1：1体积混合光照发生取代反应，装置C中是饱和食盐水减少氯气的溶解，使甲烷和氯气混合均匀，反应得到四种取代产物和氯化氢气体，通过D使C连通大气，平衡压强，接收可能溢出的液体；
（3）①为了测定X为CH₄的组成，利用装置E制备甲烷，得到气体通过装置G中的氧化铜反应，用浓硫酸吸收生成水，用碱石灰吸收生成的二氧化碳；
②实验数据只能计算碳和氢元素物质的量之比，不能确定是否含氧元素；
F中吸收的是CO₂，CO₂质量33.6g-22.5g=11.1g，n（C）=$\frac{11.1g}{44g/mol}$=0.252mol；H 中吸收的是水蒸气，H₂O质量5 1.4g-42.4g=9.0g，n（H）=$\frac{9g}{18g/mol}$×2=1.0mol；故n（C）：n（H）＞1：4，碱石灰会吸收空气中二氧化碳、水蒸气导致误差产生．

解答 解：（1）装置E中反应方程式是CH₃COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$Na₂CO₃+X↑，由原子守恒，可知X的化学式是CH₄，
故答案为：CH₄；
（2）装置A是氯气发生装置，生成的氯气中含氯化氢气体，需要通过饱和食盐水除去，装置E是甲烷气体发生装置，氯气和甲烷按照1：1体积混合光照发生取代反应，装置C中是饱和食盐水减少氯气的溶解，使甲烷和氯气混合均匀，反应得到四种取代产物和氯化氢气体，通过D使C连通大气，平衡压强，接收可能溢出的液体；
①C装置中盛有饱和食盐水，故答案为：饱和食盐水；
②B装置的作用是除去Cl₂中含有的HCl，光照后氯气和甲烷发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢，故答案为：除去Cl₂中含有的HCl；5；
③装置D的作用是：连通大气，平衡压强；接收可能溢出的液体，故答案为：连通大气，平衡压强；接收可能溢出的液体；
（3）①为了测定X为CH₄的组成，利用装置E制备甲烷，得到气体通过装置G中的氧化铜反应，生成水和二氧化碳，用浓硫酸吸收生成水，用碱石灰吸收生成的二氧化碳，装置连接顺序为EGHF，
故答案为：G、H、F；
②实验数据只能计算碳和氢元素物质的量之比，不能确定是否含氧元素，所以应依据质量守恒分析判断是否含氧元素，需要称取C装置实验前后的质量；
F中吸收的是CO₂，CO₂质量33.6g-22.5g=11.1g，n（C）=$\frac{11.1g}{44g/mol}$=0.252mol；H 中吸收的是水蒸气，H₂O质量5 1.4g-42.4g=9.0g，n（H）=$\frac{9g}{18g/mol}$×2=1.0mol；故n（C）：n（H）＞1：4，所以计算结果可知测得有误差，原因是F 装置后面与空气接触，空气中的水蒸气和CO₂ 进入了F 装置，造成含碳量偏大，
故答案为：数据是不完全，因为只能确定有机物中的碳氢元素含量，不能确定是否含有氧元素，应称取C 装置实验前后的质量；F 装置后面与空气接触，空气中的水蒸气和CO₂进入了F 装置，造成含碳量偏大．

点评 本题考查了物质性质实验分析和实验方案设计，主要是物质组成的实验测得方法，掌握实验基础和物质性质是解题关键，题目难度中等．