Question

16．查閱資料：無水醋酸鈉是無色無味的結(jié)晶體，在空氣中可被風(fēng)化，可燃．用無水醋酸鈉與堿石灰加熱可以制得X氣體，并進(jìn)行相應(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)：
①C裝置所盛放液體試劑是飽和食鹽水；
②B裝置的作用是除去Cl₂中含有的HCl；光照后所得產(chǎn)物有5種；
③裝置D的作用是連通大氣，平衡壓強(qiáng)；接收可能溢出的液體；
（3）某學(xué)生為了測定X的組成進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，選用了F、G、H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；
由以上數(shù)據(jù)可知X中碳?xì)鋬煞N原子的物質(zhì)的量之比＞（選填“＞”、“＜”）1：4，造成這種結(jié)果的原因是F 裝置后面與空氣接觸，空氣中的水蒸氣和CO₂進(jìn)入了F 裝置，造成含碳量偏大．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)原子守恒判斷產(chǎn)物的化學(xué)式；
（2）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)，裝置C中是飽和食鹽水減少氯氣的溶解，使甲烷和氯氣混合均勻，反應(yīng)得到四種取代產(chǎn)物和氯化氫氣體，通過D使C連通大氣，平衡壓強(qiáng)，接收可能溢出的液體；
（3）①為了測定X為CH₄的組成，利用裝置E制備甲烷，得到氣體通過裝置G中的氧化銅反應(yīng)，用濃硫酸吸收生成水，用堿石灰吸收生成的二氧化碳；
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）=$\frac{9g}{18g/mol}$×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↑，由原子守恒，可知X的化學(xué)式是CH₄，
故答案為：CH₄；
（2）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)，裝置C中是飽和食鹽水減少氯氣的溶解，使甲烷和氯氣混合均勻，反應(yīng)得到四種取代產(chǎn)物和氯化氫氣體，通過D使C連通大氣，平衡壓強(qiáng)，接收可能溢出的液體；
①C裝置中盛有飽和食鹽水，故答案為：飽和食鹽水；
②B裝置的作用是除去Cl₂中含有的HCl，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，故答案為：除去Cl₂中含有的HCl；5；
③裝置D的作用是：連通大氣，平衡壓強(qiáng)；接收可能溢出的液體，故答案為：連通大氣，平衡壓強(qiáng)；接收可能溢出的液體；
（3）①為了測定X為CH₄的組成，利用裝置E制備甲烷，得到氣體通過裝置G中的氧化銅反應(yīng)，生成水和二氧化碳，用濃硫酸吸收生成水，用堿石灰吸收生成的二氧化碳，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）=$\frac{9g}{18g/mol}$×2=1.0mol；故n（C）：n（H）＞1：4，所以計(jì)算結(jié)果可知測得有誤差，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F 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 裝置后面與空氣接觸，空氣中的水蒸氣和CO₂進(jìn)入了F 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)測得方法，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．