Question

某�；瘜W(xué)研究性小組，利用下列提供的實驗裝置和試劑對某種燃煤所含元素進行定性和定量檢測，試回答：



（1）將燃煤充分燃燒，產(chǎn)生氣體經(jīng)化學(xué)分析主要含有CO₂、H₂O、SO₂、N₂四種氣體，則該燃煤一定含有的元素為______
（2）稱取該燃煤樣品Wg，通入純氧使其充分燃燒，檢測該燃煤中所含上述元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．利用下列裝置進行實驗：
①指出上述裝置中B、C、D、E的作用B______     C______   D______     E______
為了測得相應(yīng)數(shù)據(jù)，進行如下操作（忽略CO₂在C、D中的溶解）
a．實驗前用托盤天平稱得B、C、D、E的質(zhì)量分別為W₁、W₂、W₃、W₄
b．實驗完成后稱得B、C、D、E的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃、m₄
c．通過正確實驗操作，用F裝置測得收集氣體體積為V L
②為了準(zhǔn)確測量F中收集到的氣體體積，正確的實驗操作是______
③測定燃煤中的硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，當(dāng)觀察到溴水不完全褪色，品紅不褪色時，燃煤中含硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達式為______
當(dāng)觀察到______現(xiàn)象時，則無法測定燃煤中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

（1）燃燒時，煤和空氣中的氧氣反應(yīng)，而氮氣不參與反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，燃燒前后元素種類相同，所以煤中含有C、H、S、N等元素，可能含有氧元素，
故答案為：C、H、S、N；
（2）①實驗?zāi)康氖菣z測煤中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以必須吸收二氧化硫，而溴水與二氧化硫反應(yīng)：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，D中品紅溶液檢驗二氧化硫是否其安全吸收；E中澄清石灰水用于吸收二氧化碳，用排水法收集氣體中的氮氣，并測定氨氣體積，顯然B中五氧化二磷用于吸水：P₂O₅+3H₂O=2H₃PO₄，
故答案為：干燥氣體；吸收SO₂；檢驗SO₂是否完全被吸收；吸收CO₂；
②F瓶中氮氣溫度、壓強無法測定，只有利用它的溫度、壓強與實驗條件中溫度、壓強相同時，測定實驗環(huán)境的溫度和壓強，因此實驗步驟是冷卻→調(diào)節(jié)液面→讀數(shù)，
故答案為：將氣體冷卻到原來的溫度讀數(shù)時，使F裝置中瓶中管內(nèi)液面與量筒中水面相平，讀數(shù)時視線與凹液面相平；
③溴水不完全褪色，品紅不褪色，說明溴水已將二氧化硫完全吸收，故可以利用C中反應(yīng)前后質(zhì)量差確定吸收的二氧化硫的質(zhì)量，m（SO₂）=（m₂-W₂）g，m（S）=（m₂-W₂）g×

32

64

=

(m2-W2)

2

g，ω（S）=

(m2-W2) 2 g

Wg

×100%=

m2-w2

2w

×100%，
當(dāng)品紅褪色時，說明二氧化硫沒有被溴水完全吸收，即C裝置凈增質(zhì)量小于二氧化硫質(zhì)量，無法測定煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
故答案為：

m2-w2

2w

×100%；溴水褪色，品紅無色時．