Question

17．將乙醇和氧氣置于密閉容器中引燃，測得反應前后各物質的質量如下：

物質（純凈物）	乙醇	氧氣	二氧化碳	水	X
反應前質量/g	2.3	4	0	0	0
反應后質量/g	0	0	2.2	2.7	待測

請回答下列問題：
（1）X在反應后待測數值為1.4g；
（2）請計算判斷X的組成元素：含有兩種元素，其質量之比為3：4；
（3）若X是CO，那么該反應的化學方程式為2C₂H₅OH+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+6H₂O+2CO．

Answer 1

分析 根據質量守恒定律分析，根據表中的數據確定反應物、生成物．反應后質量減少的物質是反應物，質量增加的物質是生成物．通過計算乙醇、氧氣、二氧化碳、水中各元素的質量，根據質量守恒定律可以確定X的組成、質量和化學式；經計算知X是一氧化碳，說明乙醇沒有充分燃燒，增加氧氣的量有助于乙醇的充分燃燒，從而減少一氧化碳的生成．

解答 解：由表中數據分析可知，反應前后乙醇的質量減少了2.3g-0g=2.3g，故乙醇是反應物，參加反應的乙醇的質量為2.3g；同理可以確定氧氣是反應物，參加反應的氧氣的質量為4g-0g=4g；二氧化碳是生成物，生成的二氧化碳的質量為2.2g-0g=2.2g；水是生成物，生成的水的質量為：2.7g-0g=2.7g；由質量守恒定律，X是生成物，且生成X的質量為2.3g+4g-2.2g-2.7g=1.4g，故待測的數值為1.4g-0g=1.4g．
（1）由以上分析可知，反應后X的質量為1.4g；
（2）由化合物中某元素的質量=化合物的質量×化合物中該元素的質量分數可以計算出：2.3g乙醇中碳、氫、氧三元素的質量分別是1.2g、0.3g、0.8g；2.2g二氧化碳中碳、氧兩元素的質量分別是0.6g、1.6g；2.7g水中氫、氧兩元素的質量分別為0.3g、2.4g．因此反應物中共有1.2g碳元素、0.3g氫元素、4.8g氧元素，生成物二氧化碳和水中共有0.6g碳元素、0.3g氫元素、4g氧元素．根據質量守恒定律可知：反應物中有0.6g碳元素和0.8g氧元素進入了生成物X中，說明生成物X由碳、氧兩元素組成，碳元素和氧元素的質量比為：0.6g：0.8g=3：4；
（3）反應中，乙醇、氧氣、二氧化碳、水、一氧化碳的化學計量數之比為：$\frac{2.3g}{46}：\frac{4g}{32}：\frac{2.2g}{44}：\frac{2.7g}{18}：\frac{1.4g}{28}$=2：5：2：6：2，故該反應的化學方程式為：2C₂H₅OH+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+6H₂O+2CO．
故答案為：（1）1.4；
（2）3：4；
（3）2C₂H₅OH+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+6H₂O+2CO．

點評 本題難度不大，考查的是質量守恒定律的應用，解題的關鍵是分析表中數據，靈活運用質量守恒定律．