Question

18．將一定量的乙醇（C₂H₅OH）和氧氣置于一個(gè)完全封閉的容器中引燃，反應(yīng)生成二氧化碳、水蒸氣和一種未知物X．測(cè)得反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量如表．下列判斷正確的是（　�。�

物　　　質(zhì)	乙醇	氧氣	二氧化碳	水	X
反應(yīng)前質(zhì)量/g	4.6	8	0	0	0
反應(yīng)后質(zhì)量/g	0	0	4.4	5.4	m

• A． 表中m的值為2.8
• B． X可能是該反應(yīng)的催化劑
• C． 該反應(yīng)分解反應(yīng)
• D． 物質(zhì)X一定含有碳元素，可能含有氫元素

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：反應(yīng)后質(zhì)量減少的物質(zhì)是反應(yīng)物，質(zhì)量增加的物質(zhì)是生成物．
通過(guò)計(jì)算乙醇、氧氣、二氧化碳、水中各元素的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以確定X的組成、質(zhì)量和化學(xué)式；
經(jīng)計(jì)算知X是一氧化碳，說(shuō)明乙醇沒(méi)有充分燃燒，增加氧氣的量有助于乙醇的充分燃燒，從而減少一氧化碳的生成．

解答 解：由于乙醇和氧氣反應(yīng)后質(zhì)量減少，二氧化碳和水反應(yīng)后質(zhì)量增加，
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：在該反應(yīng)中，乙醇和氧氣是反應(yīng)物，二氧化碳和水是生成物．
由化合物中某元素的質(zhì)量=化合物的質(zhì)量×化合物中該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以計(jì)算出：
4.6g乙醇中碳、氫、氧三元素的質(zhì)量分別是2.4g、0.6g、1.6g；
4.4g二氧化碳中碳、氧兩元素的質(zhì)量分別是1.2g、3.2g；
5.4g水中氫、氧兩元素的質(zhì)量分別為0.6g、4.8g．
因此反應(yīng)物中共有2.4g碳元素、0.6g氫元素、9.6g氧元素，
生成物二氧化碳和水中共有1.2g碳元素、0.6g氫元素、8g氧元素．
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：反應(yīng)物中有1.2g碳元素和1.6g氧元素進(jìn)入了生成物X中，
說(shuō)明生成物X由碳、氧兩元素組成，X中不含氫元素，其質(zhì)量為1.2g+1.6g=2.8g，所以m的值為2.8．
由于X在反應(yīng)前的質(zhì)量為0，反應(yīng)后的質(zhì)量為2.8g，
說(shuō)明X在反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量有變化，不符合催化劑的特點(diǎn)，所以X不是該反應(yīng)的催化劑．
設(shè)X的化學(xué)式為CxOy，則12x：16y=1.2g：1.6g，解得x：y=1：1，即X的化學(xué)式為CO．
由于反應(yīng)生成了一氧化碳，說(shuō)明乙醇燃燒不充分，增加氧氣的量，有助于乙醇的充分燃燒，從而減少一氧化碳的生成．
故選A．

點(diǎn)評(píng) 化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類、總個(gè)數(shù)不變，這是書寫化學(xué)方程式、判斷物質(zhì)的化學(xué)式、判斷化學(xué)計(jì)量數(shù)、進(jìn)行相關(guān)方面計(jì)算的基礎(chǔ)．