Question

【題目】（6分）某燃料X在7.2g氧氣中燃燒，得到9.2g混合氣體（可能含有一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣）。化學興趣小組的同學利用下圖所示裝置驗證混合氣體的成分。

資料：①濃硫酸具有吸水性。②濃氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳。

（1）通過混合氣體后，A裝置增重4.5g，說明混合氣體中含有________________________。

（2）B裝置中澄清石灰水變渾濁，發生反應的化學方程式為 。D裝置的作用是 。

（3）當觀察到 ，證明混合氣體中有CO。

（4）實驗結束后，同學們稱量B、C裝置共增重3.3g，根據以上數據可確定燃料X中所含元素及元素質量比為_________________。

Answer 1

【答案】（1）水蒸氣

（2）CO2+Ca（OH）2 === CaCO3↓+H2O 檢驗二氧化碳是否除盡

（3）E中紅色固體變黑，F中石灰水變渾濁；

（4）C：H = 3:1

【解析】

試題分析：裝置中A起吸水的作用，可根據濃硫酸增加的質量的水蒸氣的質量，故若A裝置增重4.5g，說明混合氣體中含有水蒸氣4.5g；澄清的石灰水是起檢驗二氧化碳的存在和吸收二氧化碳的作用，若含有二氧化碳，那么B中的石灰水會變渾濁：CO2+Ca（OH）2 === CaCO3↓+H2O；C置換中的氫氧化鈉是吸收二氧化碳，D是檢驗二氧化碳是否除盡，以免干擾實驗；E裝置是檢驗一氧化碳的存在，若含有一氧化碳，那么一氧化碳會與氧化鐵反應生成黑色的鐵，且F中的澄清石灰水會變渾濁。B、C裝置中增加的質量即為混合氣體中二氧化碳的質量，故混合氣體中二氧化碳的質量為3.3g，那么水蒸氣和二氧化碳的質量共為4.5g+3.3g=7.8g；依據質量守恒定律化學反應前后物質的總質量不變，混合氣體的總質量為9.2g，故混合氣體中一氧化碳的質量為9.2g-7.8g=1.4g。依據質量守恒定律化學反應前后元素的總質量不變，參加反應的氧氣的質量為7.2g，那么X的質量為2g，水中氫原子的質量為4.5g×2／18 ×100% =0.5g，氧元素的質量=4.5g-0.5g=4g；二氧化碳中碳元素的質量為3.3g×12／44 ×100%=0.9g，氧元素的質量=3.3g-0.9g=2.4g；一氧化碳中碳元素的質量為1.4g×12／28 ×100%=0.6g，氧元素的質量=1.4g-0.6g=0.8g,混合物中氧元素的質量=4g+2.4g+0.8g=7.2g，故X中含有碳、氫兩種元素，碳元素的質量=0.9g+0.6g=1.5g，氫元素的質量=0.5g，故燃料X中所含元素的質量比為C：H = 3:1。