Question

（2009?南通）將一定量的乙醇和氧氣置于一個完全封閉的容器中引燃，反應生成二氧化碳、水蒸氣和一種未知物X．測得反應前后物質的質量如下表．下列判斷正確的是（　　） 物　　　質 乙醇 氧氣 二氧化碳 水 X 反應前質量/g 4.6 8 0 0 0 反應后質量/g 0 0 4.4 5.4 m

A、表中m的值為2.8

B、X可能是該反應的催化劑

C、增加氧氣的量可以減少X的生成

D、物質X一定含有碳元素，可能含有氫元素

Answer 1

分析：根據質量守恒定律可知：反應后質量減少的物質是反應物，質量增加的物質是生成物．
通過計算乙醇、氧氣、二氧化碳、水中各元素的質量，根據質量守恒定律可以確定X的組成、質量和化學式；
經計算知X是一氧化碳，說明乙醇沒有充分燃燒，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后質量減少，二氧化碳和水反應后質量增加，
根據質量守恒定律可知：在該反應中，乙醇和氧氣是反應物，二氧化碳和水是生成物．
由化合物中某元素的質量=化合物的質量×化合物中該元素的質量分數可以計算出：
4.6g乙醇中碳、氫、氧三元素的質量分別是2.4g、0.6g、1.6g；
4.4g二氧化碳中碳、氧兩元素的質量分別是1.2g、3.2g；
5.4g水中氫、氧兩元素的質量分別為0.6g、4.8g．
因此反應物中共有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．
根據質量守恒定律可知：反應物中有1.2g碳元素和1.6g氧元素進入了生成物X中，
說明生成物X由碳、氧兩元素組成，X中不含氫元素，其質量為1.2g+1.6g=2.8g，所以m的值為2.8．
由于X在反應前的質量為0，反應后的質量為2.8g，
說明X在反應過程中質量有變化，不符合催化劑的特點，所以X不是該反應的催化劑．
設X的化學式為CxOy，則12x：16y=1.2g：1.6g，解得x：y=1：1，即X的化學式為CO．
由于反應生成了一氧化碳，說明乙醇燃燒不充分，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、C．

點評：本題主要考查化合物中某元素的質量的計算，難度較大．本題的關鍵有：
一、反應物和生成物的確定
二、X的元素組成、質量和化學式的確定
三、氧氣在該反應中的作用．