Question

【題目】2020年我國(guó)在部分地區(qū)和領(lǐng)域禁塑限塑。化學(xué)杜團(tuán)同學(xué)對(duì)平常在超市買(mǎi)東西時(shí)帶回來(lái)的塑料袋進(jìn)行探究。

[查閱資料]日常生活中使用的塑料袋有用聚乙烯制成的，也有用聚氯乙烯制成的。聚乙烯燃燒生成CO2和H2O；聚氯乙烯燃燒除了生成CO2和H2O之外，還會(huì)有HCl氣體產(chǎn)生；無(wú)水氯化鈣可用作干燥劑。

探究一、該塑料袋的材料是什么

[實(shí)驗(yàn)]小明將該塑料袋樣品在氧氣中燃燒的產(chǎn)物通入下圖一的裝置進(jìn)行探究。

[質(zhì)疑]李蕾認(rèn)為小明設(shè)計(jì)的裝置無(wú)法得出正確的結(jié)論，他的依據(jù)是______________。經(jīng)完善裝置，確認(rèn)該塑料袋的材料是聚乙烯。

探究二、探究聚乙烯的組成碎屑

[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]小組同學(xué)設(shè)計(jì)上圖二所示裝置。

[分析] A裝置是氧氣發(fā)生裝置，反應(yīng)原理為________________(用化學(xué)方程式表示)。

[實(shí)驗(yàn)操作]稱(chēng)取5.6g樣品碎屑于B處硬質(zhì)玻璃管中，排出裝置中空氣后，通入足量的氧氣使樣品充分燃燒，并將產(chǎn)生的氣體通入足量的濃硫酸和氫氧化鈉溶液中。

[數(shù)據(jù)記錄]實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

	樣品燃燒前	樣品燃燒后
C裝置的質(zhì)量/g	213.6	220.8
D. E裝置的總質(zhì)量/g	440.2	457.8

[分析與結(jié)論]聚乙烯中____________(填“含”或“不含”氧元素，聚乙烯中碳元素，氫元素的質(zhì)量比為______。

[反思]如果沒(méi)有E裝置，對(duì)所測(cè)碳元素的質(zhì)量的影響是___ (填 “偏大”“無(wú)影響”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】澄清石灰水會(huì)吸收二氧化碳和氯化氫，不會(huì)形成大的氣壓將反應(yīng)后的溶液壓入硝酸銀和稀硝酸的混合溶液中，無(wú)法完成對(duì)氯離子的驗(yàn)證，就無(wú)法確定該塑料是由聚乙烯制成的還是聚氯乙烯制成的 不含 6:1 偏小

【解析】

小明設(shè)計(jì)的裝置無(wú)法得出正確的結(jié)論，因?yàn)闅溲趸�鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，氫氧化鈣與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈣和水，澄清石灰水會(huì)吸收二氧化碳和氯化氫，不會(huì)形成大的氣壓將反應(yīng)后的溶液壓入硝酸銀和稀硝酸的混合溶液中，無(wú)法完成對(duì)氯離子的驗(yàn)證，就無(wú)法確定該塑料是由聚乙烯制成的還是聚氯乙烯制成的。

探究二、如圖二的實(shí)驗(yàn)裝置探究聚乙烯的組成碎屑

A裝置是氧氣發(fā)生裝置，該裝置是固液不加熱型發(fā)生裝置，應(yīng)該選擇雙氧水在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣的原理制氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

C裝置濃硫酸吸收水分，則聚乙烯碎片燃燒后生成水的質(zhì)量為220.8g-213.6g=7.2g；

D、E裝置濃氫氧化鈉吸收二氧化碳，濃硫酸吸收由氫氧化鈉溶液中帶出的水分，則聚乙烯碎片燃燒后生成二氧化碳的質(zhì)量為457.8g-440.2g=17.6g；

分析與結(jié)論：

根據(jù)質(zhì)量守恒定律的元素守恒可知，聚乙烯中氫元素的質(zhì)量為，碳元素的質(zhì)量為，碳元素和氫元素的總質(zhì)量為0.8g+4.8g=5.6g，因此聚乙烯中不含氧元素，聚乙烯中碳元素，氫元素的質(zhì)量比為。

反思：

D、E裝置的作用是濃氫氧化鈉吸收二氧化碳，濃硫酸吸收氣體經(jīng)過(guò)氫氧化鈉溶液帶出的水分，D、E裝置的質(zhì)量變化即為聚乙烯碎片燃燒生成的二氧化碳的質(zhì)量，如果沒(méi)有E裝置，氣體經(jīng)過(guò)氫氧化鈉溶液帶出的水分無(wú)法吸收，得出的二氧化碳的質(zhì)量會(huì)偏小，所測(cè)碳元素的質(zhì)量的偏小。