Question

實驗室開放日，化學興趣小組的同學對酒精燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生興趣，請你參與．
【提出問題】酒精燃燒后生成哪些物質(zhì)？
【查閱資料】酒精：化學式C₂H₅OH；含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成CO₂，不完全燃燒生成CO；無水CuSO₄遇水變藍；NaOH濃溶液能和CO₂發(fā)生反應，吸收CO₂效果比石灰水好．
【猜想假設】甲：CO₂、H₂O    乙：CO、H₂O   丙：NH₃、CO₂、H₂O   �。篊O₂、CO、H₂O
（1）你認為

 

同學的猜想是錯誤的，理由是

 

．
【實驗探究】為了驗證上述猜想與假設，將酒精燃燒的產(chǎn)物依次通過下列裝置：

（2）若實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍，B、F中澄清石灰水變渾濁，D中澄清石灰水未變渾濁，由此推斷

 

同學猜想成立．
（3）A、B裝置的順序能否顛倒？（填“能“或“否”）

 

，其理由是

 

；
（4）B裝置的作用是

 

；D裝置的作用是

 

；F裝置的作用是

 

；
（5）E中的實驗現(xiàn)象是

 

．
【反思交流】
（6）整個裝置一處明顯缺陷是

 

．
【定量計算】化學興趣小組又為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，取用16g石灰石樣品，把80g稀鹽酸（氯化氫的水溶液）分4次加入樣品中（樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水），充分反應后經(jīng)過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數(shù)據(jù)如下：

實驗數(shù)	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	20	20	20	20
剩余固體的質(zhì)量/g	11	6	3.2	n

Ⅰ分析以上數(shù)據(jù)可知，上表中n的值為

 

；石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是

 

．
Ⅱ從以上數(shù)據(jù)還可知，這4次實驗中，哪幾次鹽酸被完全反應？

 

．
Ⅲ列式計算：所用稀鹽酸溶液中氯化氫的質(zhì)量分數(shù)為多少？

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算,質(zhì)量守恒定律及其應用,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究,綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：【猜想假設】（1）化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類和個數(shù)不變；
【實驗探究】
（2）無水硫酸銅是白色的，能和水反應生成藍色的五水硫酸銅，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，一氧化碳能和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳；
（3）氣體通過溶液時，能夠帶出水蒸氣，氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳；
（4）根據(jù)裝置中的藥品和裝置的位置來分析；
（5）根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的現(xiàn)象來分析；
（6）尾氣中含有有毒的一氧化碳；
【定量計算】比較第一、二、三次的數(shù)據(jù)可知：20g鹽酸完全反應可以消耗碳酸鈣16g-11g=5g；第三次中僅減少了6g-3.2g=2.8g后，沒有減少到5g，說明樣品中含有3.2g雜質(zhì)，即n的數(shù)值為3.2．同時可以說明第三次所加的鹽酸沒有反應完．由樣品質(zhì)量和雜質(zhì)質(zhì)量就可以計算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．利用化學方程式進行相關(guān)計算．

解答：解：（1）酒精燃燒不能生成氨氣，因為反應物中不含有氮元素，所以不可能生成含有氮元素的氨氣．
故填：丙；化學反應前后元素的種類不變．
（2）實驗中觀察到A中無水CuSO₄變藍，說明甲烷燃燒生成了水；B中澄清石灰水變渾濁，說明甲烷燃燒生成了二氧化碳；E中澄清石灰水變渾濁，D中紅色粉末變成黑色，說明甲烷燃燒生成了一氧化碳，由此可知，因為燃燒生成了一氧化碳、二氧化碳和水，丁同學的猜想成立；故填：��；
（3）如果A、B裝置的順序顛倒，則混合氣體從B中出來后，會帶上水蒸氣，再通過A裝置時，如果無水硫酸銅變藍色，使硫酸銅變藍色的水可能是甲烷燃燒產(chǎn)生的，也可能是從石灰水中揮發(fā)出來的，也可能是二者都有，這樣就影響了水的鑒別．故填：否；無法檢驗是否含水；
（4）B裝置的作用檢驗酒精燃燒生成了二氧化碳；D裝置是檢驗CO₂是否被NaOH溶液完全吸收；F裝置是檢驗是否有二氧化碳生成；故填：檢驗酒精燃燒生成了二氧化碳；檢驗CO₂是否被NaOH溶液完全吸收； 檢驗是否有CO₂生成；
（5）在高溫的條件下，一氧化碳將紅色的氧化鐵還原為黑色鐵粉，同時生成二氧化碳；故填：紅色粉末變?yōu)楹谏��?br />（6）排放出的尾氣中含有一氧化碳，有毒會污染空氣；故填：沒有對尾氣進行處理；
【定量計算】
Ⅰ、比較第一、二、三次的數(shù)據(jù)可知：20g鹽酸完全反應可以消耗碳酸鈣16g-11g=5g；
第三次中減少了6g-3.2g=2.8g＜5g．
說明剩余的3.2g固體全部為樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量，即n的數(shù)值為3.2．
同時說明第三次所加的鹽酸沒有反應完，第四次所加鹽酸未反應．
樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為

16g-3.2g

16g

×100%=80%．故填：3.2；80%；
Ⅱ、由上述計算可知，第1次和第2次鹽酸已經(jīng)完全反應；故填：第1次和第2次；
Ⅲ、計算時選擇鹽酸完全參與反應的第1次或第2次的數(shù)據(jù)．
解：設稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100     73
16g-11g x×20g

100

73

=

16g-11g

x×20g

x=18.25%
答：所用稀鹽酸溶液中氯化氫的質(zhì)量分數(shù)為18.25%．

點評：含有碳元素的物質(zhì)燃燒時，如果燃燒充分，生成二氧化碳，如果燃燒不充分，會生成一氧化碳，這樣不僅浪費燃料，還會污染環(huán)境．本題主要考查含雜質(zhì)物質(zhì)的化學方程式的計算，難度較大．