Question

6．由于大量使用一次性塑料方便袋而造成的“白色污染”已成為一個嚴(yán)重的社會問題．某化學(xué)研究小組的同學(xué)對某種塑料袋的組成進行分析研究（資料顯示該塑料只含C、H兩種元素）．他們設(shè)計了下圖所示的實驗裝置，使該塑料試樣在純氧中完全燃燒，觀察實驗現(xiàn)象、分析有關(guān)數(shù)據(jù)、推算元素含量．（堿石灰是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物．濃硫酸能吸收水分）

（1）實驗裝置中有一處明顯錯誤，請寫出改正方法裝置B中前面導(dǎo)氣管應(yīng)插入液面下，后面導(dǎo)氣管應(yīng)剛好透過瓶塞
（2）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（3）裝置E中的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，裝置F的作用防止空氣中的二氧化碳和水進入E中，使測量結(jié)果不準(zhǔn)確．
（4）若裝置C的玻璃管中放入的塑料試樣質(zhì)量為5.9g，塑料試樣充分燃燒后，裝置D增重7.2g，則該塑料試樣中含氫元素的質(zhì)量為0.8克．
（5）假設(shè)塑料的組成為C_xH_y，則裝置C的玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4CxHy+（4x+y）O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$4xCO₂+2yH₂O．（化學(xué)計量數(shù)用含x、y的代數(shù)式表示，且可以是分?jǐn)?shù)）．
（6）若裝置中沒有連接裝置B，將使該塑料試樣中氫元素的質(zhì)量測算結(jié)果偏大（ 填“偏小”、“偏大”或“無影響”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置B主要作用是干燥作用，導(dǎo)氣管應(yīng)長進短出分析．
（2）過氧化氫在二氧化錳存在下常溫下可以生成氧氣和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（3）根據(jù)題意塑料是由碳、氫元素組成，經(jīng)過燃燒后生成二氧化碳和水．
（4）根據(jù)氫元素質(zhì)量守恒進行解答．方程式書寫關(guān)鍵要注意條件和配平．
（5）根據(jù)氫的含量是通過生成的水的質(zhì)量來計算的分析．

解答 解：（1）裝置B是干燥裝置，導(dǎo)氣管長短有誤，不能起到干燥氣體的作用，同時氣體不能進入后面裝置．所以改正為：裝置B中前面導(dǎo)氣管應(yīng)插入液面下，后面導(dǎo)氣管應(yīng)剛好透過瓶塞
（2）過氧化氫在二氧化錳存在下常溫下可以生成氧氣和水，反應(yīng)的方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）塑料是由碳、氫元素組成，經(jīng)過裝置C燃燒后生成二氧化碳和水．二氧化碳通過石灰水生成沉淀而使溶液變渾濁，反應(yīng)的方程式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；根據(jù)實驗?zāi)康目芍�，實驗要通過測生成的二氧化碳和水的質(zhì)量來計算碳、氫的質(zhì)量，所以F裝置主要作用是防止空氣中的二氧化碳和水進入E中，使測量結(jié)果不準(zhǔn)確．
（4）根據(jù)氫元素質(zhì)量守恒知，塑料中氫元素的質(zhì)量即為水中氫元素的質(zhì)量，為7.2g×$\frac{2}{18}$×100%=0.8g，塑料是碳氫物質(zhì)，燃燒生成二氧化碳和水，有機物的配平順序“C→H→O”，在配平時，如果計量數(shù)出現(xiàn)分?jǐn)?shù)，則再通分，故配平后為：4CxHy+（4x+y）O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$4xCO₂+2yH₂O．
（5）氫元素的質(zhì)量是通過裝置D吸收水來測定的，如果沒有B裝置，將使裝置D質(zhì)量增大，致測定的水的質(zhì)量偏大，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，氫元素質(zhì)量也將偏大．
故答案為：（1）裝置B中前面導(dǎo)氣管應(yīng)插入液面下，后面導(dǎo)氣管應(yīng)剛好透過瓶塞；（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（3）澄清石灰水變渾濁，防止空氣中的二氧化碳和水進入E中，使測量結(jié)果不準(zhǔn)確；（4）0.8，4CxHy+（4x+y）O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$4xCO₂+2yH₂O；（5）偏大．

點評 本題是實驗探究題，考查了化合物中碳元素和氫元素的驗證過程和根據(jù)化學(xué)式的計算，綜合性極強，只要看清反應(yīng)的實質(zhì)較易解答該題．