Question

由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成為一個嚴重的社會問題．某化學研究小組的同學欲對某種塑料袋的組成進行分析探究（資料顯示該塑料只含C、H兩種元素），他們設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，使該塑料試樣在純氧中燃燒，觀察實驗現(xiàn)象，分析有關(guān)數(shù)據(jù)，推算元素含量．

（1）儀器A中所發(fā)生的反應化學方程式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（2）儀器B的作用是

吸收水蒸氣

；儀器E中的現(xiàn)象是

澄清的石灰水變渾濁

，涉及的反應方程式為

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

．
（3）若儀器C的玻璃管中放入的塑料試樣質(zhì)量為Wg，塑料試樣充分燃燒后，若儀器D增重a g，則Wg該塑料試樣中含氫元素的質(zhì)量為

1

9

a

g（計算結(jié)果可為分數(shù)形式）
（4）若裝置中沒有連接儀器B，將使該塑料試樣中氫元素的質(zhì)量測算結(jié)果

偏大

（填“偏小”、“偏大”、“無影響”中之一，下同）；裝置中沒有連接儀器F，將使該塑料試樣中氫元素的質(zhì)量測算結(jié)果

偏小

．
（5）為了更好完成實驗目的，E中石灰水能否替換成濃的氫氧化鈉溶液？答：

可以

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)雙氧水分解的反應原理書寫方程式；
（2）根據(jù)實驗目的分析各裝置的作用，并依據(jù)二氧化碳與石灰水反應原理書寫方程式；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：反應前后元素的質(zhì)量不變，結(jié)合物質(zhì)中元素的質(zhì)量分數(shù)求解；
（4）根據(jù)各裝置的用途分析可能的測量結(jié)果；
（5）氫氧化鈉溶液也能與二氧化碳反應．

解答：解：（1）由圖知A中反應用雙氧水制取氧氣，雙氧水在二氧化錳作催化劑的條件下生成水和氧氣，方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）要測定塑料中碳、氫元素含量，通入的氧氣需是干燥的，所以裝置B中裝的是濃硫酸，濃硫酸用于除水蒸氣；塑料燃燒生成二氧化碳，E中裝的澄清的石灰水，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，方程式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
故答案為：
吸收水蒸氣；  澄清的石灰水變渾濁；  CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）塑料試樣充分燃燒后，若裝置D增重a g，濃硫酸吸水，故D增重的質(zhì)量即W g該塑料試樣燃燒生成的水的質(zhì)量．據(jù)質(zhì)量守恒定律，水中氫元素即塑料樣品中的氫元素，所以W g該塑料試樣中含氫元素的質(zhì)量為：a g×

2

18

×100%=

1

9

ag；
故答案為：

1

9

ag；
（4）若裝置中沒有連接儀器B，雙氧水分解生成的部分水蒸氣將會進入裝置D，從而使水的質(zhì)量將使實驗測得的水的質(zhì)量大于塑料樣品燃燒生成的水的質(zhì)量，使該塑料試樣中氫元素的質(zhì)量測算結(jié)果偏大；
若整套裝置中沒有連接裝置F并將E裝置中的廣口瓶改為燒杯，空氣中的二氧化碳會進入裝置E，從而使實驗測得的二氧化碳的質(zhì)量大于塑料樣品燃燒生成的二氧化碳，故將使該塑料試樣中碳元素的質(zhì)量測算結(jié)果偏大；該塑料只含C、H兩種元素，所以會使氫元素的測量結(jié)果偏��；
故答案為：偏大；偏�。�
（5）氫氧化鈉溶液也能與二氧化碳反應，所以E中石灰水可以替換成濃的氫氧化鈉溶液；
故答案為：可以．

點評：本題是實驗探究題，綜合性強，解答時在明確實驗目的及各裝置的作用、反應前后元素的質(zhì)量不變和根據(jù)化學式的計算等知識的基礎(chǔ)上，細心分析解答．