Question

乙醇是以高粱、玉米、薯類等為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制得，屬于可再生能源．在汽油中加入適量乙醇作為汽油燃料，可節(jié)省石油資源，減少汽車尾氣的污染．2001年4月2日國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布《車用乙醇汽油》國家標(biāo)準(zhǔn)，并于同年4月15日開始實施．乙醇

 

完全燃燒時生成CO₂和H₂O．如果氧氣不充足，乙醇燃燒可能還有CO生成．現(xiàn)用以下裝置進(jìn)行實驗，確證乙醇燃燒產(chǎn)物中有CO、CO₂和H₂O．

請回答下列問題：
（1）能確證產(chǎn)物中有H₂O的現(xiàn)象是

 

；能確證產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是

 

、

 

．
（2）實驗時，可觀察到裝置B中石灰水變渾濁，D中石灰水無變化．B裝置的作用是

 

；C裝置的作用是

 

；D裝置的作用是

 

．
（3）若乙醇燃燒產(chǎn)物中CO和CO₂的總質(zhì)量為25.2g，其中碳元素與氧元素的質(zhì)量比為2：5，則參加反應(yīng)的乙醇的質(zhì)量為

 

g，產(chǎn)物中H₂O的質(zhì)量為

 

g．
（4）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底埋藏著大量的“可燃冰”--甲烷的水合物．質(zhì)量相等的甲烷和乙醇在氧氣充足的條件下完全燃燒，產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量較多的是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)白色的無水硫酸銅粉末與水反應(yīng)生成藍(lán)色的五水硫酸銅回答前一問；根據(jù)一氧化碳的還原性和二氧化碳能使澄清的石灰水變渾的性質(zhì)回答后兩問．
（2）根據(jù)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾及實驗驗證的過程和要求回答．
（3）根據(jù)CO和CO₂的總質(zhì)量為25.2g，其中碳元素與氧元素的質(zhì)量比為2：5，求出碳元素的質(zhì)量，再根據(jù)乙醇中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求乙醇的質(zhì)量，最后根據(jù)乙醇中氫元素的質(zhì)量與水中氫元素的質(zhì)量相等和水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求水的質(zhì)量．
（4）根據(jù)甲烷和乙醇燃燒的化學(xué)方程式計算或根據(jù)碳元素反應(yīng)前后質(zhì)量不變，由二者的含碳量進(jìn)行判斷．

解答：解：（1）白色的無水硫酸銅粉末與水反應(yīng)生成藍(lán)色的五水硫酸銅，如產(chǎn)物中有H₂O生成，則A中的無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色；
一氧化碳有還原性，能把黑色的氧化銅還原成紅色的銅，同時本身被氧化成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾，所以如是一氧化碳的話，現(xiàn)象應(yīng)為的玻璃管中黑色的氧化銅變?yōu)榧t色，F(xiàn)中的澄清石灰水變渾濁．
（2）證明二氧化碳存在，可根據(jù)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾的性質(zhì)，B裝置的作用是驗證產(chǎn)物中CO₂的存在；
一氧化碳的檢驗涉及與氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳，故工檢驗一氧化碳需先除去二氧化碳，再檢驗是否又生成了新的二氧化碳，所以C裝置的作用是除去CO₂；D裝置的作用是 檢驗CO₂是否已除盡．
（3）CO和CO₂的總質(zhì)量為25.2g，其中碳元素與氧元素的質(zhì)量比為2：5，碳元素的總質(zhì)量為25.2g×

2

2+5

=7.2g，則乙醇中碳元素的質(zhì)量也是7.2g，乙醇中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

12×2

12×2+1×6+16

×100%=52.17%，乙醇的質(zhì)量為7.2g÷52.17%=13.8g，乙醇中氫元素的質(zhì)量為13.8g×

1×6

46

×100%=1.8g，則生成水中的氫元素也是1.8g，所以水的質(zhì)量為1.8g÷

2

18

=16.2g．
（4）甲烷和乙醇在燃燒時，它們中的碳都形成二氧化碳了，二者含碳量越高，產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量也越大，甲烷中碳碳的質(zhì)量占

12

16

，乙醇中碳的質(zhì)量占

24

46

，所以產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量較多的是甲烷．
故答案為：（1）A中的無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色；E的玻璃管中黑色的氧化銅變?yōu)榧t色，F(xiàn)中的澄清石灰水變渾濁；
（2）驗證產(chǎn)物中CO₂的存在；除去CO₂；檢驗CO₂是否已除盡；
（3）13.8；16.2；
（4）甲烷．

點(diǎn)評：能源、信息、材料、環(huán)境是當(dāng)今世界四大首要問題，在能源危機(jī)日趨嚴(yán)重的今天，新能源的開發(fā)和利用，它既是社會熱點(diǎn)，也是化學(xué)考查的熱點(diǎn)，特別是氫能、乙醇汽油等．