Question

17．為了測(cè)定蠟燭中碳、氫兩種元素的質(zhì)量比，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)步驟如下：先分別稱(chēng)量裝置Ⅰ中蠟燭、裝置Ⅱ、裝置Ⅲ的質(zhì)量．按圖示連接好儀器裝置，點(diǎn)燃蠟燭，同時(shí)從a導(dǎo)管抽氣．一段時(shí)間后熄滅蠟燭，再分別稱(chēng)量裝置Ⅰ中蠟燭、裝置Ⅱ、裝置Ⅲ的質(zhì)量．
（提示：濃硫酸只吸收水，氫氧化鈉和氯化鈣固體即可以吸收水分也可以吸收二氧化碳）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．

	蠟燭	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ
反應(yīng)前的質(zhì)量/g	15.8	182.3	212.2
反應(yīng)后的質(zhì)量/g	14.4	184.1	216.6

（1）該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得水的質(zhì)量為1.8g，二氧化碳的質(zhì)量為4.4g．
（2）由該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，蠟燭中碳、氫元素的質(zhì)量之比為6：1．
（3）理論上，裝置Ⅱ和裝置Ⅲ增加的總質(zhì)量大于蠟燭失去的質(zhì)量，其原因是蠟燭燃燒時(shí)，氧氣也參與反應(yīng)，故理論上，裝置II和III增加的質(zhì)量等于消耗的蠟燭和氧氣的總質(zhì)量．
（4）該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駵?zhǔn)確測(cè)出蠟燭燃燒生成二氧化碳和水的質(zhì)量？不能（填“能”或“不能”），理由是空氣中水蒸氣和二氧化碳也分別被吸收到裝置Ⅱ和裝置Ⅲ中．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸有很強(qiáng)的吸水性；氫氧化鈉和氧化鈣固體可吸收二氧化碳?xì)怏w；根據(jù)表格中反應(yīng)后的質(zhì)量減去反應(yīng)前的物質(zhì)質(zhì)量，即可得出反應(yīng)后生成的水和二氧化碳的質(zhì)量；
（2）根據(jù)水和二氧化碳的質(zhì)量可以求出石蠟中碳元素的質(zhì)量以及氫元素的質(zhì)量進(jìn)行解答；
（3）考慮蠟燭的燃燒需要氧氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律去解釋?zhuān)?br />（4）根據(jù)空氣中也含有水蒸氣和二氧化碳進(jìn)行解答

解答 解：（1）濃硫酸有很強(qiáng)的吸水性．可以吸收蠟燭燃燒后產(chǎn)生的水蒸氣；氫氧化鈉和氧化鈣固體可吸收蠟燭燃燒后生成的二氧化碳?xì)怏w．所以裝置I和II增加的質(zhì)量分別是水和二氧化碳的質(zhì)量，反應(yīng)后生成的水：184.1-182.3=1.8g；反應(yīng)后生成的二氧化碳：216.6-212.2=4.4g．故答案為：1.8；4.4；
（2）碳元素的質(zhì)量為：4.4g×$\frac{12}{44}$×100%=1.2g．氫元素的質(zhì)量為：1.8g×$\frac{2}{18}$×100%=0.2g
蠟燭中碳元素和氫元素的質(zhì)量比為：1.2g：0.2g=6：1；故填：6：1；
（3）蠟燭的燃燒需要氧氣，氧氣來(lái)自空氣中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量和等于生成的各物質(zhì)的質(zhì)量和，消耗的蠟燭+氧氣=水+二氧化碳，裝置Ⅱ和裝置Ⅲ增加的總質(zhì)量大于蠟燭減少的質(zhì)量，是因?yàn)橛辛搜鯕獾膮⒓樱�故答案為：蠟燭燃燒時(shí)，氧氣也參與反應(yīng)，故理論上，裝置II和III增加的質(zhì)量等于消耗的蠟燭和氧氣的總質(zhì)量；
（4）該實(shí)驗(yàn)不能準(zhǔn)確測(cè)出蠟燭燃燒生成二氧化碳和水的質(zhì)量，原因是空氣中水蒸氣和二氧化碳也分別被吸收到裝置Ⅱ和裝置Ⅲ中．故填：不能；空氣中水蒸氣和二氧化碳也分別被吸收到裝置Ⅱ和裝置Ⅲ中．

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查蠟燭燃燒后生成物中碳、氫兩種元素的質(zhì)量比．題目雖不算太難，但仍需同學(xué)們細(xì)心考慮．