Question

12．由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成為一個嚴重的社會問題．某化學研究小組的同學欲對某種塑料袋的組成進行分析探究（資料顯示該塑料只含C、H兩種元素），他們設計了如圖所示的實驗裝置，使該塑料試樣在純氧中燃燒，觀察實驗現象，分析有關數據，推算元素含量．

（1）儀器E中的現象澄清的石灰水變渾濁．儀器E中所發(fā)生的反應化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）儀器B的作用是吸收水蒸氣，干燥從A發(fā)生裝置中出來的氧氣．
（3）若儀器C的玻璃管中放入的塑料試樣質量為Wg，塑料試樣充分燃燒后，若儀器D增重b g，則Wg該塑料試樣中含氫元素的質量為$\frac{1}{9}$ag（計算結果可為分數形式）
（4）若裝置中沒有連接儀器B，將使該塑料試樣中氫元素的質量測算結果偏大（填“偏小”、“偏大”、“無影響”中之一）．
（5）堿石灰的成分是氫氧化鈉和氧化鈣，則裝置連接正確時G裝置的作用是防止空氣中的CO₂進入吸收裝置．

Answer 1

分析 （1）依據二氧化碳與石灰水反應原理書寫方程式；
（2）根據濃硫酸的吸水性分析；
（3）根據質量守恒定律可知：反應前后元素的質量不變，結合物質中元素的質量分數求解；
（4）根據各裝置的用途分析可能的測量結果；
（5）根據空氣中的成分可能對測定產生影響分析．

解答 解：
（1）裝置E中裝的是澄清的石灰水，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，反應的原理是二氧化碳和氫氧化鈣反應生成水和碳酸鈣沉淀，據此書寫化學反應方程式；
故為：澄清的石灰水變渾濁； CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）裝置B中裝的是濃硫酸，濃硫酸用于除水蒸氣；
（3）塑料試樣充分燃燒后，若裝置D增重a g，濃硫酸吸水故D增重的質量即W g該塑料試樣燃燒生成的水的質量，據質量守恒定律，水中氫元素即塑料樣品中的氫元素，所以W g該塑料試樣中含氫元素的質量為ag；裝置E增重的質量即生成的二氧化碳的質量，樣品中的碳元素質量等于生成的二氧化碳中碳的質量，故W g該塑料試樣中含氫元素的質量為$\frac{1}{9}$ag，
（4）若裝置中沒有連接儀器B，從而使實驗測得D中的水的質量大于塑料樣品燃燒生成的水，故將使該塑料試樣中氫元素的質量測算結果偏大．
（5）為防止空氣中的CO₂從右側進入氫氧化鈣溶液，造成實驗誤差大，故右側用F裝置來吸收空氣中的CO₂．
故答案為：
（1）澄清的石灰水變渾濁； CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）吸收水蒸氣，干燥從A發(fā)生裝置中出來的氧氣．
（3）$\frac{1}{9}$a；
（4）偏大；
（5）防止空氣中的CO₂進入吸收裝置．

點評 本題是實驗探究題，考查了化合物中碳元素和氫元素的驗證過程和根據化學式的計算，綜合性極強，只要看清反應的實質較易解答該題．