Question

由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成為一個嚴重的社會問題．某化學研究小組的同學欲對某種塑料袋的組成進行分析探究（資料顯示該塑料只含C、H兩種元素），他們設計了如圖所示的實驗裝置，使該塑料試樣在純氧中燃燒，觀察實驗現象，分析有關數據，推算元素含量．

（1）儀器A中所發生的反應化學方程式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（2）儀器B的作用是

吸收水蒸氣

；儀器E中的現象是

澄清的石灰水變渾濁

，涉及的反應方程式為

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

．
（3）若儀器C的玻璃管中放入的塑料試樣質量為Wg，塑料試樣充分燃燒后，若儀器D增重a g，則Wg該塑料試樣中含氫元素的質量為

1

9

a

g（計算結果可為分數形式）
（4）若裝置中沒有連接儀器B，將使該塑料試樣中氫元素的質量測算結果

偏大

（填“偏小”、“偏大”、“無影響”中之一，下同）；裝置中沒有連接儀器F，將使該塑料試樣中氫元素的質量測算結果

偏小

．
（5）為了更好完成實驗目的，E中石灰水能否替換成濃的氫氧化鈉溶液？答：

可以

．

Answer 1

分析：（1）依據雙氧水分解的反應原理書寫方程式；
（2）根據實驗目的分析各裝置的作用，并依據二氧化碳與石灰水反應原理書寫方程式；
（3）根據質量守恒定律可知：反應前后元素的質量不變，結合物質中元素的質量分數求解；
（4）根據各裝置的用途分析可能的測量結果；
（5）氫氧化鈉溶液也能與二氧化碳反應．

解答：解：（1）由圖知A中反應用雙氧水制取氧氣，雙氧水在二氧化錳作催化劑的條件下生成水和氧氣，方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）要測定塑料中碳、氫元素含量，通入的氧氣需是干燥的，所以裝置B中裝的是濃硫酸，濃硫酸用于除水蒸氣；塑料燃燒生成二氧化碳，E中裝的澄清的石灰水，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，方程式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
故答案為：
吸收水蒸氣；  澄清的石灰水變渾濁；  CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）塑料試樣充分燃燒后，若裝置D增重a g，濃硫酸吸水，故D增重的質量即W g該塑料試樣燃燒生成的水的質量．據質量守恒定律，水中氫元素即塑料樣品中的氫元素，所以W g該塑料試樣中含氫元素的質量為：a g×

2

18

×100%=

1

9

ag；
故答案為：

1

9

ag；
（4）若裝置中沒有連接儀器B，雙氧水分解生成的部分水蒸氣將會進入裝置D，從而使水的質量將使實驗測得的水的質量大于塑料樣品燃燒生成的水的質量，使該塑料試樣中氫元素的質量測算結果偏大；
若整套裝置中沒有連接裝置F并將E裝置中的廣口瓶改為燒杯，空氣中的二氧化碳會進入裝置E，從而使實驗測得的二氧化碳的質量大于塑料樣品燃燒生成的二氧化碳，故將使該塑料試樣中碳元素的質量測算結果偏大；該塑料只含C、H兩種元素，所以會使氫元素的測量結果偏小；
故答案為：偏大；偏小；
（5）氫氧化鈉溶液也能與二氧化碳反應，所以E中石灰水可以替換成濃的氫氧化鈉溶液；
故答案為：可以．

點評：本題是實驗探究題，綜合性強，解答時在明確實驗目的及各裝置的作用、反應前后元素的質量不變和根據化學式的計算等知識的基礎上，細心分析解答．