Question

A是只含碳、氫元素的有機(jī)物，相對(duì)分子質(zhì)量為72；某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置，使該Q試樣在純氧中燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析有關(guān)數(shù)據(jù)，推算元素含量．

（1）儀器B的作用是

除去氧氣中的水蒸氣

．
（2）A中產(chǎn)生32g氧氣的體積相當(dāng)于

111.9

升空氣的含氧量（氧氣密度按1.43g/L計(jì)算）．
（3）若儀器C的玻璃管中放入的試樣質(zhì)量為43.2g，試樣充分燃燒后，若儀器D增重64.8g，儀器E增重132.0g，則試樣中含氫元素的質(zhì)量為

7.2

g，試樣中含碳元素的質(zhì)量為

36

g，則Q的化學(xué)式為

C₅H₁₂

．裝置D與裝置E如果顛倒的后果是使Q中

碳元素

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變�。�
（4）若裝置中沒(méi)有連接儀器B，將使該試樣中氫元素的質(zhì)量測(cè)算結(jié)果

偏大

（填“偏小”、“偏大”、“無(wú)影響”中之一）．若裝置中沒(méi)有連接儀器F，將使該試樣中

碳元素質(zhì)量偏大

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)濃硫酸的吸水性考慮；（2）用氧氣的質(zhì)量除以氧氣的密度，算出氧氣的體積，再根據(jù)氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)算出空氣的體積；（3）儀器D增重64.8g是有機(jī)物燃燒生成的水的質(zhì)量，根據(jù)水的質(zhì)量算出氫元素的質(zhì)量；儀器E增重132.0g是有機(jī)物燃燒生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量算出碳元素的質(zhì)量，再根據(jù)碳元素與氫元素的原子個(gè)數(shù)比，結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量，求出有機(jī)物的化學(xué)式，根據(jù)裝置D與裝置E如果顛倒的后果考慮誰(shuí)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏��；（4）根據(jù)裝置B的作用考慮該試樣中氫元素的質(zhì)量偏大還是偏��；根據(jù)儀器F的作用考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)果．

解答：解：（1）因?yàn)闈饬蛩峋哂形�水性，所以儀器B的作用是除去氧氣中的水蒸氣，防止影響對(duì)有機(jī)物中氫元素的測(cè)定；
（2）氧氣的體積為：

32g

1.43g/L

=22.38L，由于氧氣約占空氣體積的

1

5

，所以空氣體積為：22.38L×5=111.9L；
（3）有機(jī)物燃燒生成二氧化碳和水，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知二氧化碳中碳元素的質(zhì)量就是有機(jī)物中碳元素的質(zhì)量，生成的水中氫元素的質(zhì)量就是有機(jī)物中氫元素的質(zhì)量，儀器D增重64.8g是有機(jī)物燃燒生成的水的質(zhì)量，所以氫元素質(zhì)量為：64.8g×

2

18

×100%=7.2g；儀器E增重132.0g是有機(jī)物燃燒生成的二氧化碳的質(zhì)量，所以碳元素質(zhì)量為：132g×

12

44

×100%=36g；則Q的化學(xué)式中碳元素與氫元素的原子個(gè)數(shù)比為：

36

12

：

7.2

1

=5：12，又因?yàn)?2×5+1×12=72，所以Q的化學(xué)式為C₅H₁₂；如果裝置D與裝置E顛倒，則測(cè)得水的質(zhì)量偏多，因?yàn)橛胁糠炙�可能�?lái)自于石灰水中，水的質(zhì)量多了，氫元素的質(zhì)量就會(huì)偏多，所以碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)變小；
（4）儀器B是為了除去氧氣中混有的水蒸氣，如果沒(méi)有連接儀器B，將會(huì)造成進(jìn)入D裝置中的水增多（氧氣中混有的水蒸氣和生成的水都進(jìn)入D裝置），所以該試樣中氫元素的質(zhì)量將偏大；儀器F是防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入E裝置，若裝置中沒(méi)有連接儀器F，則空氣中二氧化碳進(jìn)入E裝置，造成二氧化碳增多，碳元素質(zhì)量將偏大．
故答案為：（1）除去氧氣中的水蒸氣；（2）111.9；（3）7.2；36；C₅H₁₂；碳元素；（4）偏大；碳元素質(zhì)量偏大．

點(diǎn)評(píng)：解答本題關(guān)鍵是要知道氧氣在空氣中約占體積的

1

5

；知道濃硫酸具有吸水性，根據(jù)濃硫酸質(zhì)量的增加量，是水的質(zhì)量，進(jìn)而算出氫元素的質(zhì)量；澄清石灰水能吸收二氧化碳，根據(jù)石灰水的質(zhì)量的增加量就是二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出碳元素的質(zhì)量，再計(jì)算出原子個(gè)數(shù)比，寫(xiě)出化學(xué)式．