Question

【題目】2020年我國在部分地區和領域禁塑限塑。化學杜團同學對平常在超市買東西時帶回來的塑料袋進行探究。

[查閱資料]日常生活中使用的塑料袋有用聚乙烯制成的，也有用聚氯乙烯制成的。聚乙烯燃燒生成CO2和H2O；聚氯乙烯燃燒除了生成CO2和H2O之外，還會有HCl氣體產生；無水氯化鈣可用作干燥劑。

探究一、該塑料袋的材料是什么

[實驗]小明將該塑料袋樣品在氧氣中燃燒的產物通入下圖一的裝置進行探究。

[質疑]李蕾認為小明設計的裝置無法得出正確的結論，他的依據是______________。經完善裝置，確認該塑料袋的材料是聚乙烯。

探究二、探究聚乙烯的組成碎屑

[實驗設計]小組同學設計上圖二所示裝置。

[分析] A裝置是氧氣發生裝置，反應原理為________________(用化學方程式表示)。

[實驗操作]稱取5.6g樣品碎屑于B處硬質玻璃管中，排出裝置中空氣后，通入足量的氧氣使樣品充分燃燒，并將產生的氣體通入足量的濃硫酸和氫氧化鈉溶液中。

[數據記錄]實驗結果:

	樣品燃燒前	樣品燃燒后
C裝置的質量/g	213.6	220.8
D. E裝置的總質量/g	440.2	457.8

[分析與結論]聚乙烯中____________(填“含”或“不含”氧元素，聚乙烯中碳元素，氫元素的質量比為______。

[反思]如果沒有E裝置，對所測碳元素的質量的影響是___ (填 “偏大”“無影響”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】澄清石灰水會吸收二氧化碳和氯化氫，不會形成大的氣壓將反應后的溶液壓入硝酸銀和稀硝酸的混合溶液中，無法完成對氯離子的驗證，就無法確定該塑料是由聚乙烯制成的還是聚氯乙烯制成的 不含 6:1 偏小

【解析】

小明設計的裝置無法得出正確的結論，因為氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，氫氧化鈣與氯化氫反應生成氯化鈣和水，澄清石灰水會吸收二氧化碳和氯化氫，不會形成大的氣壓將反應后的溶液壓入硝酸銀和稀硝酸的混合溶液中，無法完成對氯離子的驗證，就無法確定該塑料是由聚乙烯制成的還是聚氯乙烯制成的。

探究二、如圖二的實驗裝置探究聚乙烯的組成碎屑

A裝置是氧氣發生裝置，該裝置是固液不加熱型發生裝置，應該選擇雙氧水在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣的原理制氧氣，反應的化學方程式為。

C裝置濃硫酸吸收水分，則聚乙烯碎片燃燒后生成水的質量為220.8g-213.6g=7.2g；

D、E裝置濃氫氧化鈉吸收二氧化碳，濃硫酸吸收由氫氧化鈉溶液中帶出的水分，則聚乙烯碎片燃燒后生成二氧化碳的質量為457.8g-440.2g=17.6g；

分析與結論：

根據質量守恒定律的元素守恒可知，聚乙烯中氫元素的質量為，碳元素的質量為，碳元素和氫元素的總質量為0.8g+4.8g=5.6g，因此聚乙烯中不含氧元素，聚乙烯中碳元素，氫元素的質量比為。

反思：

D、E裝置的作用是濃氫氧化鈉吸收二氧化碳，濃硫酸吸收氣體經過氫氧化鈉溶液帶出的水分，D、E裝置的質量變化即為聚乙烯碎片燃燒生成的二氧化碳的質量，如果沒有E裝置，氣體經過氫氧化鈉溶液帶出的水分無法吸收，得出的二氧化碳的質量會偏小，所測碳元素的質量的偏小。