Question

【題目】某課外活動小組的同學了解到木屑的主要成分是含碳元素的物質，易燃，為了進一步了解的組成，設計并完成了以下實驗。

[提出問題]木屑由哪些元素組成?

[做出猜想]木屑中一定含有碳元素、氫元素，可能含有氧元素。

[設計實驗]課外活動小組的同學們設計如圖所示的實驗裝置。（濃硫酸可吸水，堿石灰吸收CO2和H2O）

（1） A裝置中發生反應的化學方程式為_____；

（2）實驗觀察到_____；說明木屑中含有碳元素。

（3）實驗觀察到硬質玻璃管內壁有水珠出現，小組的同學們認為木屑中含有氫元素，有同學認為該結論不正確，請說明原因：_____；

[拓展實驗]彤彤認為對興趣小組的實驗裝置進行改進，就可以檢驗木屑中是否含有氫元素，她的改進方案是_____。將實驗裝置改進后進行實驗，觀察到_____；說明木屑中含有氫元素。

[分析計算]若興趣小組的同學們取木屑的質量為14.1g，其完全燃燒后測得生成二氧化碳的質量為33g，生成水的質量為9.9g，通過計算可以確定木屑中_____（填“含有”或“不含”）氧元素。如果含有氧元素，那么木屑主要成分的化學式中碳、氫、氧元素質量比是_____， 主要成分中碳、氫、氧原子個數比為_____。

Answer 1

【答案】 澄清石灰水變渾濁 生成的氧氣中混有水蒸氣 在A與B裝置之間加一個盛有濃硫酸的裝置 硬質玻璃管內壁有水珠出現 含有 90:11:40 15:22:5

【解析】

（1） A裝置中是過氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣和水，反應的化學方程式為；

（2）含碳物質燃燒能生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，實驗觀察到澄清石灰水變渾濁，說明木屑中含有碳元素；

（3）實驗觀察到硬質玻璃管內壁有水珠出現，小組的同學們認為木屑中含有氫元素，有同學認為該結論不正確，原因是過氧化氫分解產生的氧氣中可能會含有少量水蒸氣，進入硬質玻璃管中也會有水珠出現；

[拓展實驗]

對氧氣中可能混有的水蒸氣進行排除，就可以檢驗木屑中是否含有氫元素，改進方案是在A與B裝置之間加一個盛有濃硫酸的裝置，利用濃硫酸的吸水性除去氧氣中可能混有的水蒸氣；將實驗裝置改進后進行實驗，觀察到硬質玻璃管內壁有水珠出現，說明木屑中含有氫元素；

[分析計算]

二氧化碳中含有碳元素的質量為33g× ×100%=9g，水中含有的氫元素的質量為9.9g××100%=1.1g，根據質量守恒定律可知木屑中含有的碳、氫元素質量和為9g+1.1g=10.1g＜14.1g，所以木屑中含有氧元素；由上分析可知木屑中含有氧元素的質量為14.1g－10.1g=4g，則木屑主要成分的化學式中碳、氫、氧元素質量比是9g：1.1g：4g=90:11:40；主要成分中碳、氫、氧原子個數比為 。