Question

5．乙醇是一種環(huán)境友好的有機(jī)溶劑．
（1）酒精檢測(cè)儀中的反應(yīng)原理為：C₂H₅OH+4X（橙紅色）+6H₂S0₄=2Cr₂SO₄）₃（綠色）+2C0₂↑+9H₂O，則物質(zhì)X的化學(xué)式為CrO₃．
（2）在催化劑作用下，乙醇與氧氣、氫氧化鈉在燃料電池中反應(yīng)生成水和另一種常見(jiàn)的物質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)生電能，請(qǐng)你完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式：C₂H₅0H+30₂+4Na0H$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$Na₂CO₃+5H₂0
（3）現(xiàn)有一瓶無(wú)色、有特殊氣味的液體，是甲醇（CH₃OH）或乙醇（C₂H₅OH）．通過(guò)測(cè)定該液體充分燃燒后生成的二氧化碳和水的質(zhì)量可確定是哪種物質(zhì)，解釋原理．
（4）固體物質(zhì)W在水、乙醇兩種溶劑中的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是d．
a．物質(zhì)W能溶解在水和乙醇中
b．t₁℃時(shí)，物質(zhì)W在水中的溶解度為mg
c．t₂℃時(shí)，物質(zhì)W在水中與在乙醇中的溶解度相同
d．將t₁℃時(shí)物質(zhì)W的飽和水溶液升溫至t₂℃有晶體析出．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類(lèi)、數(shù)目均不變，據(jù)此由反應(yīng)的化學(xué)方程式推斷反應(yīng)物X的化學(xué)式；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后各原子的種類(lèi)及個(gè)數(shù)不變分析解決問(wèn)題；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)質(zhì)量不變來(lái)解釋即可；
（4）根據(jù)固體物質(zhì)w在水、乙醇兩種溶劑中的溶解度隨溫度變化的曲線圖，可以判斷物質(zhì)w在水和乙醇中的溶解性；可以查出t₁℃時(shí)，物質(zhì)w在水中的溶解度；根據(jù)w的溶解度隨溫度變化的變化情況，可以確定升溫后是否有溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶析出；可以比較同一物質(zhì)在同一溫度下、不同溶劑中的溶解度大�。�

解答 解：（1）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式C₂H₅OH+4X（橙紅色）+6H₂SO₄═2Cr₂（SO₄）₃（綠色）+2CO₂↑+9H₂O，反應(yīng)物中碳、氫、氧、硫原子個(gè)數(shù)分別為2、18、25、6，反應(yīng)后的生成物中鉻、碳、氫、氧、硫原子個(gè)數(shù)分別為4、2、18、37、6，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類(lèi)、數(shù)目不變，則4X中含有4個(gè)鉻原子和12個(gè)氧原子，則每個(gè)X分子由1個(gè)鉻原子和3個(gè)氧原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學(xué)式為CrO₃；
（2）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后各原子的種類(lèi)及個(gè)數(shù)不變可知：該物質(zhì)中應(yīng)該含有4個(gè)鈉原子兩個(gè)碳原子和6個(gè)氧原子，所以該物質(zhì)是碳酸鈉；
（3）反應(yīng)后生成了二氧化碳和水，則根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)質(zhì)量不變，則反應(yīng)物中一定含有C、H元素；
已知生成的二氧化碳和水的質(zhì)量，則根據(jù)二氧化碳和水的質(zhì)量，利用某元素的質(zhì)量=化合物的質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可求出碳元素和氫元素的質(zhì)量比；
再根據(jù)碳元素和氫元素的質(zhì)量比即可求得碳元素與氫元素的原子個(gè)數(shù)比；最后與反應(yīng)前甲醇和乙醇中的碳?xì)鋫�(gè)數(shù)比對(duì)照，即可知道是哪種物；
（4）a、從該物質(zhì)在水和乙醇中的溶解度曲線不難看出，該物質(zhì)既能溶于水，也能溶于乙醇，故選項(xiàng)說(shuō)法正確；
b、根據(jù)物質(zhì)W在水中的溶解度曲線可知，在t₁℃時(shí)，w在水的溶解度是mg，故選項(xiàng)說(shuō)法正確；
c、由于在t₂℃時(shí)，物質(zhì)w在兩種溶劑中的溶解度曲線交于一點(diǎn)，說(shuō)明該物質(zhì)在這兩種溶劑中的溶解度相等，故選項(xiàng)說(shuō)法正確；
d、由于物質(zhì)w在水中的溶解度隨溫度的升高而增大，因此升溫時(shí)它的飽和水溶液不會(huì)有晶體析出，反而會(huì)變成不飽和溶液，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤．
故選：d．
故答案為：（1）CrO₃；
（2）Na₂CO₃；
（3）反應(yīng)后生成了二氧化碳和水，則根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)質(zhì)量不變，則反應(yīng)物中一定含有C、H元素；
已知生成的二氧化碳和水的質(zhì)量，則根據(jù)二氧化碳和水的質(zhì)量，利用某元素的質(zhì)量=化合物的質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可求出碳元素和氫元素的質(zhì)量比；
再根據(jù)碳元素和氫元素的質(zhì)量比即可求得碳元素與氫元素的原子個(gè)數(shù)比；最后與反應(yīng)前甲醇和乙醇中的碳?xì)鋫�(gè)數(shù)比對(duì)照，即可知道是哪種物；
（4）d．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，利用化學(xué)反應(yīng)前后元素守恒、原子守恒來(lái)確定物質(zhì)的化學(xué)式是正確解題的關(guān)鍵．