某燃料 X 在 7.2g 氧气中燃烧,得到 9.2g 混合气体(可能含有一氧化碳、二氧化碳、水蒸气)。化学兴趣小组的同学利用下图所示装置验证混合气体的成分。
请回答下列问题:
(1)通过混合气体后,A 装置增重 4.5g,B 装置中澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中含有___
(2)D 装置的作用是___。
(3)当观察到 E 中___,证明混合气体中有 CO。此时 F 中发生反应的化学方程式为___。
(4)实验结束后,同学们称量 B、C 装置共增重 3.3g,根据以上数据可确定燃料 X 中所含元素为___,其质量比为___。
H2O、CO2 检验二氧化碳是否被除尽 红色固体变成黑色 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O C、H 3:1
【解析】
(1)根据浓硫酸有吸水性、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊进行分析;
(2)澄清的石灰水可以检验二氧化碳;
(3)根据一氧化碳具有还原性分析实验现象;
(4)根据B、C装置可以吸收二氧化碳,增重的质量即为二氧化碳的质量,据此计算元素的质量比。
【详解】
(1)浓硫酸有吸水性,因此浓硫酸增重就说明吸收了水,因此混合气体中含有水蒸气;B装置中澄清石灰水变浑浊,说明含有二氧化碳;
(2)D装置的澄清石灰水可以检验氢氧化钠溶液是否吸收尽二氧化碳,便于对一氧化碳产生二氧化碳的检验;
(3)一氧化碳具有还原性,可以和氧化铁反应产生铁和二氧化碳,因此观察到的现象是红色固体变成黑色,F中石灰水变浑浊;
(4)B、C装置可以吸收二氧化碳,增重的质量即为二氧化碳的质量,说明二氧化碳的质量为3.3g,因为混合气体质量为9.2g,其中水蒸气为4.5g、3.3g二氧化碳,则生成一氧化碳的质量为1.4g,4.5g水中氢元素的质量为4.5g××100%=0.5g,3.3g二氧化碳中碳元素的质量为3.3g××100%=0.9g,1.4g一氧化碳中碳元素的质量为1.4g××100%=0.6g,根据质量守恒定律燃料X的质量为9.2g-7.2g=2g,碳元素和氧元素的质量和为0.9g+0.6g+0.5g=2g,因此X中不含有氧元素,只含有碳、氢元素,因此两种元素的质量比为:(0.9g+0.6g):0.5g=3:1。
方案一 | 方案二 | |
实验现象 | 白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量,天平平衡 | 铁钉表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,天平平衡 |
反应前总质量 | m1 | m1 |
反应后总质量 | m2 | m2 |
反应前后总质量的关系 | m1=m2 | m1=m2 |
分析 | 磷+氧气五氧化二磷 容器密闭,物质没有进入或散失 |
铁+硫酸铜→铜+硫酸亚铁 反应无气体参加,无气体生成,没有物质从烧杯中散失 |
结论 | 分析比较两个方案的实验结果,可以发现反应前后物质的质量总和不变 |
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