Question

【題目】已知某氣態化石燃料X中只含有碳、氫兩種元素，為探究該氣體中碳和氫兩種元素的質量比，某同學設計了燃燒法測量的實驗方案，通過測量裝置C和D的增重即可求得碳和氫兩種元素的質量比．實驗裝置如下圖所示（已知CuO 可以作為碳氫化合物燃燒的催化劑）：

（1）若A裝置中所盛放的藥品是濃NaOH 溶液，裝置A的作用有：

①______________________________；②______________________________．

（2）C裝置中所盛放的藥品是無水CaCl2或P2O5，作用是___________________________．

（3）D裝置中所盛放的藥品是濃NaOH溶液，作用是________________________________．

（4）E裝置中所盛放的藥品是_________，作用是__________________________________．

（5）上述裝置中有一處錯誤，請按要求填寫下表（不考慮酒精燈和加熱方法可能存在的錯誤；若增加儀器和藥品，請指明儀器、藥品名稱和位置）：

錯誤原因	__________________________________
改正方法	__________________________________

（6）若實驗裝置經過改正后，得到的實驗數據如下：

質量	實驗前	實驗后
藥品+U形管的質量/g	101.1	102.9
藥品+廣口瓶D的質量/g	312.0	314.2

則該氣體中碳和氫兩種元素的質量比為__________．

Answer 1

【答案】 除去空氣中的CO2氣體 調節X和空氣的通入速率，保證O2過量 吸收混合氣體中的水蒸氣 吸收燃燒生成的二氧化碳氣體 堿石灰或固體NaOH 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置D，對結果產生影響 加熱前沒有除去度本實驗有影響的水蒸氣 在A、B 之間加一個盛濃硫酸的洗氣瓶或盛無水CaCl2（或P2O5、堿石灰、固體NaOH等）的干燥管 3：1

【解析】（1）由于空氣中含有CO2，會干擾燃燒產物CO2的吸收，所以必須利用氫氧化鈉除去空氣中的CO2。其次還可以利用A中氣泡的產生的快慢來可知通入通入速率，以保證O2過量；（2）根據燃燒產物水和CO2可知，首先應該先吸收水，然后再吸收CO2，由于C是吸收水蒸氣的，而C是U型管，所以盛放的試劑是無水CaCl2或P2O5 ；（3）D是吸收CO2的，所以盛放的試劑是濃NaOH溶液；（4）由于空氣中也含有水蒸氣和CO2，所以E裝置是吸收空氣中的水和CO2的，因此試劑是堿石灰或固體NaOH；（5）由于從A中出來的氣體中一定含有水蒸氣，會對后續的實驗產生影響，所以需要在A和B之間加一個盛濃硫酸的洗氣瓶或盛無水CaCl2（或P2O5、堿石灰、固體NaOH等）的干燥管；（6）藥品+U形管的質量/g增加1.8 g為生成水的質量，廣口瓶D質量增加2.2g為燃燒生成二氧化碳氣體的質量，物質的量分別是0.1mol水和0.05mol二氧化碳，計算得到碳和氫元素的質量之比。

（1）由于空氣中含有CO2，會干擾燃燒產物CO2的吸收，所以必須利用氫氧化鈉除去空氣中的CO2。其次還可以利用A中氣泡的產生的快慢來可知通入通入速率，以保證O2過量；（2）根據燃燒產物水和CO2可知，首先應該先吸收水，然后再吸收CO2。由于C是吸收水蒸氣的，而C是U型管，所以盛放的試劑是無水CaCl2或P2O5；（3）D是吸收燃燒生成的CO2的，所以盛放的試劑是濃NaOH溶液；（4）由于空氣中也含有水蒸氣和CO2，所以E裝置是吸收空氣中的水和CO2的，因此試劑是堿石灰或固體NaOH，防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置D，對結果產生影響；（5）由于從A中出來的氣體中一定含有水蒸氣，會對后續的實驗產生影響，所以需要在A和B之間加一個盛濃硫酸的洗氣瓶或盛無水CaCl2（或P2O5、堿石灰、固體NaOH等）的干燥管，加熱前沒有除去對本實驗有影響的水蒸氣，在A、B 之間加一個盛濃硫酸的洗氣瓶或盛無水CaCl2（或P2O5、堿石灰、固體NaOH等）的干燥管，對實驗結果的影響是CH兩種元素的質量比偏小； 故答案為：

錯誤原因	加熱前沒有除去度本實驗有影響的水蒸氣
改正方法	在A、B 之間加一個盛濃硫酸的洗氣瓶或盛無水CaCl2（或P2O5、堿石灰、固體NaOH等）的干燥管

（6）藥品+U形管的質量/g增加1.8 g為生成水的質量，廣口瓶D質量增加2.2g為燃燒生成二氧化碳氣體的質量，物質的量分別是0.1mol水和0.05mol二氧化碳，其中碳和氫元素的質量之比=0.05×12：0.1×2×1=3：1。