Question

（2010?巢湖模擬）某學(xué)校課外興趣小組為了研究家用含少量硫元素的煤的燃燒效率（已知煤的燃燒效率=完全燃燒的碳的質(zhì)量÷碳的總質(zhì)量），他們用W g煤在實(shí)驗(yàn)室中的密閉體系中燃燒，將燃燒后的氣體分成兩等份，甲、乙兩組再分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
甲：把其中的一份氣體依次通過①足量高錳酸鉀溶液②品紅稀溶液③足量的澄清石灰水，然后過濾、洗滌、干燥，稱得固體的質(zhì)量為a g；
乙：把另一份氣體依次通過①足量的堿石灰②m g足量的灼熱CuO，充分反應(yīng)后稱量②的固體質(zhì)量為b g．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）甲能否得出燃燒效率：

否

（填“能”或“否”），甲實(shí)驗(yàn)中步驟①的目的是

除去SO₂氣體

，步驟②的目的是

驗(yàn)證SO₂氣體有無除盡

．
（2）根據(jù)甲、乙的數(shù)據(jù)，該煤的燃燒效率為

a 100

a 100 + m-b 16

，該煤中碳的含量為

( a 100 + m-b 16 )×24

w

×100%

（用含w、m、a、b的表達(dá)式表示，不必化簡）．

Answer 1

分析：（1）煤的燃燒效率=完全燃燒的碳的質(zhì)量÷碳的總質(zhì)量，依據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟分析可知，燃燒生成的氣體為二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳，依據(jù)測定結(jié)果分析不能計(jì)算出完全反應(yīng)的碳的質(zhì)量；通過實(shí)驗(yàn)步驟甲，是除去二氧化硫，得到二氧化碳的質(zhì)量；
（2）依據(jù)甲、乙實(shí)驗(yàn)分別計(jì)算得到每份氣體中二氧化碳物質(zhì)的量和一氧化碳物質(zhì)的量來計(jì)算煤的燃燒效率；依據(jù)碳元素守恒，注意氣體兩等份計(jì)算原Wg煤中碳元素的質(zhì)量計(jì)算碳的含量．

解答：解：（1）甲：把其中的一份氣體依次通過①足量高錳酸鉀溶液②品紅稀溶液③足量的澄清石灰水，然后過濾、洗滌、干燥，稱得固體的質(zhì)量為a g；
乙：把另一份氣體依次通過①足量的堿石灰②m g足量的灼熱CuO，充分反應(yīng)后稱量②的固體質(zhì)量為b g，分析實(shí)驗(yàn)過程可知煤燃燒生成的氣體中含有二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳，煤的燃燒效率=完全燃燒的碳的質(zhì)量÷碳的總質(zhì)量，不能計(jì)算出混合氣體中的碳元素質(zhì)量，甲實(shí)驗(yàn)中①是除去二氧化硫，②是驗(yàn)證二氧化硫是否除凈；步驟③得到二氧化碳的質(zhì)量，
故答案為：否；除去SO₂氣體；驗(yàn)證SO₂氣體有無除盡；
（2）甲：把其中的一份氣體依次通過①足量高錳酸鉀溶液②品紅稀溶液③足量的澄清石灰水，然后過濾、洗滌、干燥，稱得固體的質(zhì)量為a g為碳酸鈣質(zhì)量，物質(zhì)的量為

ag

100g/mol

=

a

100

mol；
乙：把另一份氣體依次通過①足量的堿石灰②m g足量的灼熱CuO，充分反應(yīng)后稱量②的固體質(zhì)量為b g，依據(jù)反應(yīng)CO+CuO═Cu+CO₂，1molCO反應(yīng)，固體反應(yīng)前后質(zhì)量減小16g，（m-b）g減小，反應(yīng)的一氧化碳物質(zhì)的量為

m-b

16

mol，所以該煤的燃燒效率可以依據(jù)碳元素守恒計(jì)算得到：

a 100

a 100 + m-b 16

；Wg煤燃燒生成的氣體中含碳元素物質(zhì)的量為2×（

a

100

+

m-b

16

）mol，Wg煤中碳的含量為

( a 100 + m-b 16 )×24

w

×100%；
故答案為：

a 100

a 100 + m-b 16

；

( a 100 + m-b 16 )×24

w

×100%．

點(diǎn)評：本題考查了題干信息的分析應(yīng)用，注意實(shí)驗(yàn)兩等份的質(zhì)量變化，分析碳元素守恒是計(jì)算的關(guān)鍵，題目難度中等．