Question

4．查閱資料：無(wú)水醋酸鈉是無(wú)色無(wú)味的結(jié)晶體，在空氣中可被風(fēng)化，可燃．用無(wú)水醋酸鈉與堿石灰加熱可以制得X氣體．并作相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)：

（1）裝置E中反應(yīng)方程式是CH₃COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$Na₂CO₃+X↑，X的化學(xué)式是CH₄．
（2）在C中收集氣體X和Cl₂為1：1體積混合，然后在光照下反應(yīng)：
①B裝置的作用是除去Cl₂中含有的HCl；
②C裝置所盛放試劑是飽和食鹽水；光照后所得產(chǎn)物有CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl；
（3）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證產(chǎn)物中生成了一種無(wú)機(jī)物：光照后，取C和D中液體各少許，分別加入兩支試管中，再分別滴加2滴石蕊溶液，C中溶液紅色更深；或用pH試紙測(cè)定C和D中溶液的pH等
（4）某學(xué)生為了測(cè)定X的組成進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，選用了下列儀器：

①該同學(xué)依次連接的合理順序是E、G、H、F；
②該同學(xué)測(cè)定的相關(guān)數(shù)據(jù)是：

裝置	實(shí)驗(yàn)前的質(zhì)量/g	實(shí)驗(yàn)后的質(zhì)量/g
F	22.5	33.6
H	42.4	51.4

數(shù)據(jù)是否完全，說明原因數(shù)據(jù)是不完全，因?yàn)橹荒艽_定有機(jī)物中的碳?xì)湓�素含量，不能確定是否含有氧元素，應(yīng)稱取C裝置實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量；
該測(cè)定含氫量是否有偏差？若有偏差，請(qǐng)說明原因F中吸收的是CO₂，CO₂質(zhì)量33.6g-22.5g=11.1g，n（C）=$\frac{11.1g}{44g/mol}$=0.252mol；H中吸收的是水蒸氣，H₂O質(zhì)量51.4g-42.4g=9.0g，n（H）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$×2=1.0mol；
故n（C）：n（H）＞1：4．原因是F裝置后面與空氣接觸，空氣中的水蒸氣和CO₂進(jìn)入了B裝置，造成含碳量偏大．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)原子守恒得到產(chǎn)物的化學(xué)式；
（2）①裝置A是氯氣發(fā)生裝置，生成的氯氣中含氯化氫氣體，需要通過飽和食鹽水除去，裝置E是甲烷氣體發(fā)生裝置，氯氣和甲烷按照1：1體積混合光照發(fā)生取代反應(yīng)，生成的氣體通過裝置D吸收；
②裝置C中是飽和食鹽水減少氯氣的溶解，反應(yīng)是連鎖反應(yīng)，得到四種取代產(chǎn)物和氯化氫氣體；
（3）生成物中的無(wú)機(jī)物為氯化氫，溶于水形成鹽酸，利用其酸性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)；
（4）①為了測(cè)定X為CH₄的組成，利用裝置E制備甲烷，得到氣體通過裝置G中的氧化銅；
②實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只能計(jì)算碳和氫元素物質(zhì)的量之比，不能確定是否含氧元素，F(xiàn)中吸收的是CO₂，CO₂ 質(zhì)量33.6g-22.5g=11.1g，n（C）=$\frac{11.1g}{44g/mol}$=0.252mol；H 中吸收的是水蒸氣，H₂O質(zhì)量5 1.4g-42.4g=9.0g，n（H）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$×2=1.0mol；故n（C）：n（H）＞1：4，堿石灰會(huì)吸收空氣中二氧化碳、水蒸氣導(dǎo)致誤差產(chǎn)生；

解答 解：（1）裝置E中反應(yīng)方程式是CH₃COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$Na₂CO₃+X↑，X的化學(xué)式是CH₄，
故答案為：CH₄；
（2）①B裝置的作用是除去Cl₂中含有的HCl，防止干擾產(chǎn)物的檢驗(yàn)，
故答案為：除去Cl₂中含有的HCl；
②C裝置中盛有飽和食鹽水，減少氯氣溶解，使甲烷和氯氣混合均勻，光照后氯氣和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氫，生成氯化氫溶于水溶液酸性明顯增強(qiáng)，生成物的化學(xué)式為：CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl，
故答案為：飽和食鹽水；CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄、HCl；
（3）生成物中的無(wú)機(jī)物為氯化氫，溶于水形成鹽酸，光照后取C和D中液體各少許，分別加入兩支試管中，再分別滴加2滴石蕊溶液，C中溶液紅色更深或用pH 試紙測(cè)定C和D中溶液的pH 等，
故答案為：光照后取C和D中液體各少許，分別加入兩支試管中，再分別滴加2滴石蕊溶液，C中溶液紅色更深或用pH 試紙測(cè)定C和D中溶液的pH 等；
（4）①測(cè)定甲烷組成，先將甲烷氧化生成二氧化碳和水，堿石灰同時(shí)吸收二氧化碳和水，故先用濃硫酸吸收水，后用堿石灰吸收二氧化碳，生成的甲烷通過灼熱的氧化銅氧化生成水和二氧化碳，裝置連接順序?yàn)镋GHF，
故答案為：G、H、F；
②實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只能計(jì)算碳和氫元素物質(zhì)的量之比，不能確定是否含氧元素，所以應(yīng)依據(jù)質(zhì)量守恒分析判斷是否含氧元素，需要稱取C 裝置實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量，
F中吸收的是CO₂，CO₂ 質(zhì)量33.6g-22.5g=11.1g，n（C）=$\frac{11.1g}{44g/mol}$=0.252mol；H 中吸收的是水蒸氣，H₂O質(zhì)量5 1.4g-42.4g=9.0g，n（H）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$×2=1.0mol；
故n（C）：n（H）＞1：4，所以計(jì)算結(jié)果可知測(cè)得有誤差，原因是F 裝置后面與空氣接觸，空氣中的水蒸氣和CO₂ 進(jìn)入了B 裝置，造成含碳量偏大．
故答案為：數(shù)據(jù)是不完全，因?yàn)橹荒艽_定有機(jī)物中的碳?xì)湓�素含量，不能確定是否含有氧元素，應(yīng)稱取C 裝置實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量；F中吸收的是CO₂，CO₂ 質(zhì)量33.6g-22.5g=11.1g，n（C）=$\frac{11.1g}{44g/mol}$=0.252mol；H 中吸收的是水蒸氣，H₂O質(zhì)量5 1.4g-42.4g=9.0g，n（H）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$×2=1.0mol；故n（C）：n（H）＞1：4．原因是F 裝置后面與空氣接觸，空氣中的水蒸氣和CO₂進(jìn)入了B 裝置，造成含碳量偏大；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，主要是物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)測(cè)得方法，裝置連接等知識(shí)點(diǎn)，掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．