Question

石油資源緊張曾是制約中國發展轎車事業，尤其是制約轎車進入家庭的重要因素．據2001年5月23日的《揚子晚報》報道，中國宣布將推廣“車用乙醇汽油”．乙醇（化學式為C₂H₅OH）完全燃燒生成CO₂和H₂O．

編號	①	②	③	④
裝置

（1）寫出乙醇完全燃燒的化學方程式________．
（2）乙醇燃燒時如果氧氣不足，可能還有CO生成．用以下裝置確證乙醇燃燒產物有CO、CO₂、H₂O，應將乙醇燃燒產物依次通過（按氣流從左到右順序填裝置編號）：________．
（3）實驗時可觀察到裝置②中A瓶的石灰水變渾濁，C瓶的石灰水不變渾濁．A瓶溶液的作用是________；B瓶溶液的作用是________；C瓶溶液的作用是________．
（4）裝置③的作用是________．裝置①中所盛的是________溶液，作有是________．
（5）裝置④中所盛的固體藥品是________，它可以確證產生是________．
（6）尾氣應如何處理？________
（7）若乙醇燃燒產生CO、CO₂、H₂O的總質量是27.6g，其中H₂O占10.8g，則參加反應的乙醇為________g，產物中CO為________g．
（8）海底有大量的甲烷水合的．等質量的甲烷和乙醇，完全燃燒產生溫室氣體CO₂較多的是________．

Answer 1

解：（1）乙醇完全燃燒的化學方程式為：C₂H₅OH+3O₂2CO₂+3H₂O；
（2）-（6）①裝置④所盛的是無水硫酸銅（或CuSO₄），無水硫酸銅是白色，吸水后呈藍色．故如果裝置④所盛的藥品變成藍色，則說明乙醇燃燒產物有H₂O；
②裝置②中，氣體通過A瓶時，二氧化碳可與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，故如果A中有沉淀生成，則證明乙醇燃燒產物有CO₂；如果乙醇燃燒產物有CO₂，且在A瓶中沒有反應完，則剩余的二氧化碳氣體還可與B瓶中的氫氧化鈉溶液反應，這樣，就可以除去CO₂；如果二氧化碳過B瓶沒有被除盡，則通過C瓶時，還會有沉淀生成．故C瓶的作用是驗證混合氣體中的CO₂是否已被除盡；
③此時，乙醇燃燒產物中的CO、CO₂、H₂O就只剩下CO了．在把剩余氣體通過裝置③，因為一氧化碳在加熱的條件下，可與氧化銅發生還原反應，還原出Cu；
④裝置①的瓶中是澄清的石灰水，讓氣體繼續通過裝置①，如果有沉淀生成，則證明乙醇燃燒產物有CO（因為一氧化碳與氧化銅反應，生成Cu和二氧化碳，二氧化碳可使澄清的石灰水變渾濁）；
⑤最后氣體如有剩余，則是一氧化碳氣體（有毒，可燃燒），故可以點燃去除，也可收集作為燃料．
（7）設參加反應的乙醇質量為x，
C₂H₅OH～～～3H₂O
46 54
x 10.8g
∴46：54=x：10.8g，解之得：x=9.2g；
所以二氧化碳和一氧化碳的質量和為27.6g-10.8g=16.8g
設一氧化碳的質量為y．根據碳元素質量守恒可得
9.2g××100%=y××100%+（16.8g-y）××100%
y=1.4g．即一氧化碳的質量為1.4g
（8）根據甲烷和乙醇完全燃燒的化學方程式可得：
乙醇質量：二氧化碳質量=46：88，
甲烷質量：二氧化碳質量=16：44，
由此可以看出，完全燃燒產生溫室氣體CO₂較多的是甲烷．
故答案為：（1）C₂H₅OH+3O₂2CO₂+3H₂O．
（2）④②③①．
（3）驗證CO₂存在；除去混合氣體中的CO₂；驗證混合氣體中的CO₂是否已被除盡．
（4）將CO氧化成CO₂；澄清石灰水[或氫氧化鈣、Ca（OH）₂]；檢驗由CO與CuO反應所生成的CO₂，從而確證有CO氣體．（5）無水硫酸銅（或CuSO₄）；H₂O（或水）．
（6）點燃（或：燃燒、收集）．
（7）9.2g；1.4g．
（8）甲烷．
分析：（1）乙醇在氧氣中完全燃燒，生成二氧化碳和水，據此寫出化學方程式即可；
（2）解這類題時首先要考慮這些物質有無直接的檢驗方法．如，用無水硫酸銅檢驗水；用石灰水檢驗二氧化碳等．當需要檢驗一氧化碳時，一定要先除凈（要檢驗）二氧化碳，然后再通過灼熱氧化銅．最后用石灰水檢驗是否生成了二氧化碳；
（3）根據乙醇燃燒的化學方程式計算即可．
點評：此題主要是考查同學們的綜合分析能力，不但要求同學們具備有關化合物的基礎知識，而且要有實驗操作的經歷和分析、解決化學實驗問題的能力．解題時需要認真分析題目給出的條件，聯系實際，逐一分析推斷．