题目内容

（2010?巢湖模拟）某学校课外兴趣小组为了研究家用含少量硫元素的煤的燃烧效率（已知煤的燃烧效率=完全燃烧的碳的质量÷碳的总质量），他们用W g煤在实验室中的密闭体系中燃烧，将燃烧后的气体分成两等份，甲、乙两组再分别进行下列实验：
甲：把其中的一份气体依次通过①足量高锰酸钾溶液②品红稀溶液③足量的澄清石灰水，然后过滤、洗涤、干燥，称得固体的质量为a g；
乙：把另一份气体依次通过①足量的碱石灰②m g足量的灼热CuO，充分反应后称量②的固体质量为b g．
根据上述实验回答下列问题：
（1）甲能否得出燃烧效率：
否
否
（填“能”或“否”），甲实验中步骤①的目的是
除去SO2气体
除去SO2气体
，步骤②的目的是
验证SO2气体有无除尽
验证SO2气体有无除尽
．
（2）根据甲、乙的数据，该煤的燃烧效率为
a
100
a
100
+
m-b
16
a
100
a
100
+
m-b
16
，该煤中碳的含量为
(
a
100
+
m-b
16
)×24
w
×100%
(
a
100
+
m-b
16
)×24
w
×100%
（用含w、m、a、b的表达式表示，不必化简）．
分析：（1）煤的燃烧效率=完全燃烧的碳的质量÷碳的总质量，依据实验步骤分析可知，燃烧生成的气体为二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳，依据测定结果分析不能计算出完全反应的碳的质量；通过实验步骤甲，是除去二氧化硫，得到二氧化碳的质量；
（2）依据甲、乙实验分别计算得到每份气体中二氧化碳物质的量和一氧化碳物质的量来计算煤的燃烧效率；依据碳元素守恒，注意气体两等份计算原Wg煤中碳元素的质量计算碳的含量．
解答：解：（1）甲：把其中的一份气体依次通过①足量高锰酸钾溶液②品红稀溶液③足量的澄清石灰水，然后过滤、洗涤、干燥，称得固体的质量为a g；
乙：把另一份气体依次通过①足量的碱石灰②m g足量的灼热CuO，充分反应后称量②的固体质量为b g，分析实验过程可知煤燃烧生成的气体中含有二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳，煤的燃烧效率=完全燃烧的碳的质量÷碳的总质量，不能计算出混合气体中的碳元素质量，甲实验中①是除去二氧化硫，②是验证二氧化硫是否除净；步骤③得到二氧化碳的质量，
故答案为：否；除去SO2气体；验证SO2气体有无除尽；
（2）甲：把其中的一份气体依次通过①足量高锰酸钾溶液②品红稀溶液③足量的澄清石灰水，然后过滤、洗涤、干燥，称得固体的质量为a g为碳酸钙质量，物质的量为
ag
100g/mol
=
a
100
mol；
乙：把另一份气体依次通过①足量的碱石灰②m g足量的灼热CuO，充分反应后称量②的固体质量为b g，依据反应CO+CuO═Cu+CO2，1molCO反应，固体反应前后质量减小16g，（m-b）g减小，反应的一氧化碳物质的量为
m-b
16
mol，所以该煤的燃烧效率可以依据碳元素守恒计算得到：
a
100
a
100
+
m-b
16
；Wg煤燃烧生成的气体中含碳元素物质的量为2×（
a
100
+
m-b
16
）mol，Wg煤中碳的含量为
(
a
100
+
m-b
16
)×24
w
×100%；
故答案为：
a
100
a
100
+
m-b
16
；
(
a
100
+
m-b
16
)×24
w
×100%．
点评：本题考查了题干信息的分析应用，注意实验两等份的质量变化，分析碳元素守恒是计算的关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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