Question

【題目】某課外活動(dòng)小組的同學(xué)了解到木屑的主要成分是含碳元素的物質(zhì)，易燃，為了進(jìn)一步了解的組成，設(shè)計(jì)并完成了以下實(shí)驗(yàn)。

[提出問題]木屑由哪些元素組成?

[做出猜想]木屑中一定含有碳元素、氫元素，可能含有氧元素。

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]課外活動(dòng)小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。（濃硫酸可吸水，堿石灰吸收CO2和H2O）

（1） A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____；

（2）實(shí)驗(yàn)觀察到_____；說明木屑中含有碳元素。

（3）實(shí)驗(yàn)觀察到硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)，小組的同學(xué)們認(rèn)為木屑中含有氫元素，有同學(xué)認(rèn)為該結(jié)論不正確，請說明原因：_____；

[拓展實(shí)驗(yàn)]彤彤認(rèn)為對興趣小組的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，就可以檢驗(yàn)?zāi)拘贾惺欠窈�有氫元素，她的改進(jìn)方案是_____。將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到_____；說明木屑中含有氫元素。

[分析計(jì)算]若興趣小組的同學(xué)們?nèi)∧拘嫉馁|(zhì)量為14.1g，其完全燃燒后測得生成二氧化碳的質(zhì)量為33g，生成水的質(zhì)量為9.9g，通過計(jì)算可以確定木屑中_____（填“含有”或“不含”）氧元素。如果含有氧元素，那么木屑主要成分的化學(xué)式中碳、氫、氧元素質(zhì)量比是_____， 主要成分中碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為_____。

Answer 1

【答案】 澄清石灰水變渾濁 生成的氧氣中混有水蒸氣 在A與B裝置之間加一個(gè)盛有濃硫酸的裝置 硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有水珠出現(xiàn) 含有 90:11:40 15:22:5

【解析】

（1） A裝置中是過氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

（2）含碳物質(zhì)燃燒能生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，實(shí)驗(yàn)觀察到澄清石灰水變渾濁，說明木屑中含有碳元素；

（3）實(shí)驗(yàn)觀察到硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)，小組的同學(xué)們認(rèn)為木屑中含有氫元素，有同學(xué)認(rèn)為該結(jié)論不正確，原因是過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣中可能會含有少量水蒸氣，進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管中也會有水珠出現(xiàn)；

[拓展實(shí)驗(yàn)]

對氧氣中可能混有的水蒸氣進(jìn)行排除，就可以檢驗(yàn)?zāi)拘贾惺欠窈�有氫元素，改進(jìn)方案是在A與B裝置之間加一個(gè)盛有濃硫酸的裝置，利用濃硫酸的吸水性除去氧氣中可能混有的水蒸氣；將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)，說明木屑中含有氫元素；

[分析計(jì)算]

二氧化碳中含有碳元素的質(zhì)量為33g× ×100%=9g，水中含有的氫元素的質(zhì)量為9.9g××100%=1.1g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知木屑中含有的碳、氫元素質(zhì)量和為9g+1.1g=10.1g＜14.1g，所以木屑中含有氧元素；由上分析可知木屑中含有氧元素的質(zhì)量為14.1g－10.1g=4g，則木屑主要成分的化學(xué)式中碳、氫、氧元素質(zhì)量比是9g：1.1g：4g=90:11:40；主要成分中碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為 。