Question

19．乙醇是以高粱、玉米、薯類等為原料，經發酵、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，可節省石油資源，減少汽車尾氣的污染．2001年4月2日國家技術監督局發布《車用乙醇汽油》國家標準，并于同年4月15日開始實施．乙醇（C₂H₅OH）完全燃燒時生成CO₂和H₂O．如果氧氣不充足，乙醇燃燒可能還生成CO．現用以下裝置進行實驗，確證乙醇燃燒產物中有CO、CO₂和H₂O．請回答下列問題：

（1）能確證產物中有H₂O的現象是無水CuSO₄變藍；能確證產物中有CO的現象是裝置E中黑色粉末變成亮紅色；裝置F中石灰水變渾濁．
（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裝置的作用是檢驗二氧化碳的存在；C裝置的作用是吸收二氧化碳；D裝置的作用是證明二氧化碳已被除盡．
（3）若乙醇燃燒產物中CO和CO₂的總質量為25.2g，其中碳元素與氧元素的質量比為2：5，則參加化學反應的乙醇的質量為13.8g，反應產物中H₂O的質量為16.2g．

Answer 1

分析 （1）白色的硫酸銅粉末是檢驗水的試劑，因其遇水變藍，裝置D中因為未遇到二氧化碳不變渾濁，一氧化碳與氧化銅反應會生成銅與二氧化碳；
（2）B裝置檢驗C0₂的存在，C裝置吸收CO₂，D裝置證明C0₂已被除盡；
（3）根據化學變化前后元素種類和質量不變，乙醇燃燒生成物二氧化碳、一氧化碳中碳元素質量總和即乙醇中碳元素質量，由乙醇中碳元素的質量計算出乙醇的質量，由乙醇中C、H元素質量比計算出H元素質量，由H元素質量計算生成水的質量．

解答 解：（1）一氧化碳它會和氧化銅反應生成銅并產生二氧化碳，為進一步證明是一氧化碳參與，故在反應后用澄清石灰水驗證這一反應生成了二氧化碳；
（2）B裝置是檢驗二氧化碳是否存在，C裝置的作用是吸收乙醇燃燒產物中的CO₂，故D裝置在經過BC兩個裝置的情況下，進一步證明通入的氣體中是否還有二氧化碳的存在；
（3）CO和CO₂的總質量為25.2g，其中碳元素與氧元素的質量比為2：5，
碳元素質量=25.2g×$\frac{2}{2+5}$=7.2g
參加反應的乙醇的質量=碳元素的質量÷$\frac{碳元素的相對原子質量×碳原子個數}{乙醇的相對分子質量}$=7.2g÷$\frac{12×2}{46}$=13.8g；
乙醇中C、H元素質量比=24：6=4：1，則乙醇中H元素質量=$\frac{7.2g}{4}$=1.8g
乙醇燃燒生成水的質量=1.8g $\frac{2}{18}$=16.2g．
故答案為：（1）裝置E中黑色粉末變成亮紅色；裝置F中石灰水變渾濁；
（2）檢驗C0₂的存在；吸收CO₂；證明C0₂已被除盡；
（3）13.8g，16.2g．

點評 可燃物在氧氣充足時完全燃燒，其中C元素生成二氧化碳、H元素生成水；在氧氣不足時不完全燃燒，可燃物中的C元素就可能生成二氧化碳或一氧化碳．