Question

18．測定有機物的組成常用燃燒法．現(xiàn)取某有機物3.2g（已知該有機物的一個分子中的原子個數(shù)小于10）在氧氣中充分燃燒，生成4.4g二氧化碳和3.6g水．
（1）該有機物由（填元素符號）C、H、O元素組成，其分子中各種原子的個數(shù)比為1：4：1．
（2）假設(shè)8g該有機物在空氣中充分燃燒，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣密度約為1.43g/L，則最少消耗多少升空氣？
（3）假設(shè)8g該有機物在純氧中充分燃燒，并用高錳酸鉀制取所需的氧氣，則至少消耗多少克高錳酸鉀？

Answer 1

分析 （1）在化學(xué)反應(yīng)中遵循質(zhì)量守恒定律，即反應(yīng)前后元素的種類不變，原子的種類、個數(shù)不變．由題意“3.2g某物質(zhì)在氧氣中充分燃燒，生成4.4g二氧化碳和3.6g的水”，則可計算二氧化碳中碳元素的質(zhì)量與水中氫元素的質(zhì)量，用兩者之和與物質(zhì)的質(zhì)量比較即可判斷是否含有氧元素；
（2）根據(jù)有機物的質(zhì)量計算完全燃燒需要氧氣的質(zhì)量，然后計算需要的空氣體積；
（3）根據(jù)高錳酸鉀加熱生成氧氣，然后依據(jù)氧氣的質(zhì)量計算需要的高錳酸鉀質(zhì)量．

解答 解：（1）先根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類不變，確定該物質(zhì)中一定含有碳、氫兩種元素，可能含有氧元素．再根據(jù)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量相等，來確定氧元素是否含有．
4.4g二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為4.4g×（$\frac{12}{44}$×100%）=1.2g，3.6g水中氫元素的質(zhì)量為3.6g×（$\frac{2}{18}$×100%）=0.4g，
1.2g+0.4g=1.6g＜3.2g，所以該物質(zhì)中一定含氧元素，氧元素的質(zhì)量為：3.2g-1.6g=1.6g，
所以有機物由C、H、O元素組成，碳、氫、氧三種原子的個數(shù)比是：$\frac{1.2g}{12}$：$\frac{0.4g}{1}$：$\frac{1.6g}{16}$=0.1：0.4：0.1=1：4：1；
（2）設(shè)消耗氧氣的質(zhì)量為x，
2CH₄O+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O
64    96
8g    x
  $\frac{64}{8g}$=$\frac{96}{x}$
  x=12g
所以最少消耗空氣的體積是：$\frac{12g}{1.43g/L×0.21%}$=40.0L；
答：最少消耗空氣的體積為40.0L；
（3）設(shè)消耗高錳酸鉀的質(zhì)量為y
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                    32
y                      12g
 $\frac{316}{y}$=$\frac{32}{12g}$
  y=118.5g
答：消耗高錳酸鉀的質(zhì)量為118.5g．

點評 本題是運用化學(xué)中的基本思想質(zhì)量守恒思想，學(xué)會處理此類計算的題目，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力．