Question

某化學(xué)興趣小組同學(xué)為了測(cè)定蠟燭中碳、氫兩種元素的質(zhì)量比，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)步驟如下：先稱量蠟燭、裝置Ⅱ和裝置Ⅲ的質(zhì)量．按圖示連接裝置，點(diǎn)燃蠟燭，一段時(shí)間后蠟燭熄滅，再分別稱量蠟燭、裝置Ⅱ和裝置Ⅲ的質(zhì)量．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

	蠟燭	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ
反應(yīng)前的質(zhì)量/g	15.8	182.3	212.2
反應(yīng)后的質(zhì)量/g	14.4	184.1	216.6

請(qǐng)根據(jù)上圖裝置和數(shù)據(jù)回答問(wèn)題：
（1）裝置Ⅱ中濃硫酸的作用是

 

，
裝置Ⅲ中氫氧化鈉和氧化鈣固體的作用是

 

．
（2）從上表數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)后生成水

 

克，二氧化碳

 

克．
（3）由該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，蠟燭中碳元素和氫元素的質(zhì)量比為

 

．
（4）裝置Ⅱ和裝置Ⅲ能否對(duì)調(diào)？

 

（填“能”或“不能”），原因是

 

．
（5）該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置Ⅱ和裝置Ⅲ增加的總質(zhì)量大于蠟燭減少的質(zhì)量，請(qǐng)你用所學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋他們的疑惑：

 

．

Answer 1

分析：（1）濃硫酸有很強(qiáng)的吸水性；氫氧化鈉和氧化鈣固體可吸收二氧化碳?xì)怏w；
（2）根據(jù)表格中反應(yīng)后的質(zhì)量減去反應(yīng)前的物質(zhì)質(zhì)量，即可得出反應(yīng)后生成的水和二氧化碳的質(zhì)量；
（3）根據(jù)（2）的計(jì)算結(jié)果和水的分子量中氫所占的質(zhì)量計(jì)算出氫的質(zhì)量；同樣道理再計(jì)算出二氧化碳分子中碳所的質(zhì)量．二者對(duì)比即可；
（4）根據(jù)裝置Ⅲ中的氫氧化鈉和氧化鈣同時(shí)也能吸收水蒸氣，判斷能否對(duì)調(diào)；
（5）考慮蠟燭的燃燒需要氧氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律去解釋．

解答：解：（1）濃硫酸有很強(qiáng)的吸水性．可以吸收蠟燭燃燒后產(chǎn)生的水蒸氣；氫氧化鈉和氧化鈣固體可吸收蠟燭燃燒后生成的二氧化碳?xì)怏w．所以裝置I和II中分別裝入了濃硫酸和氫氧化鈉和氧化鈣固體．故答案為：吸收燃燒產(chǎn)物中的水蒸汽、吸收燃燒產(chǎn)物中的二氧化碳；
（2）反應(yīng)后生成的水：184.1-182.3=1.8g；反應(yīng)后生成的二氧化碳：216.6-212.2=4.4g．故答案為：1.8、4.4；
（3）1.8g水含氫元素的質(zhì)量為：1.8g×

2

18

=0.2g，4.4g二氧化碳含碳元素的質(zhì)量為：4.4g×

12

44

=1.2g，所以碳?xì)湓�素的質(zhì)量比為：1.2g：0.2g=6：1；故答案為：6：1；
（4）裝置Ⅲ中的氫氧化鈉和氧化鈣同時(shí)也能吸收水蒸氣，若兩裝置換位置，則導(dǎo)致氣體先通過(guò)氫氧化鈉溶液，混有水分出來(lái)，導(dǎo)致測(cè)得的水的質(zhì)量不準(zhǔn)確，就會(huì)無(wú)法區(qū)分生成物水和二氧化碳．所以不能對(duì)調(diào)．故答案為：不能、氫氧化鈉和氧化鈣同時(shí)也能吸收水蒸氣；
（5）蠟燭的燃燒需要氧氣，氧氣來(lái)自空氣中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量和等于生成的各物質(zhì)的質(zhì)量和，消耗的蠟燭+氧氣=水+二氧化碳，裝置Ⅱ和裝置Ⅲ增加的總質(zhì)量大于蠟燭減少的質(zhì)量，是因?yàn)橛辛搜鯕獾膮⒓樱�故答案為：裝置II和III增加的質(zhì)量等于消耗的蠟燭和氧氣的總質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng)：本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查蠟燭燃燒后生成物中碳、氫兩種元素的質(zhì)量比．題目雖不算太難，但仍需同學(xué)們細(xì)心考慮．