Question

某化學興趣小組同學為了測定蠟燭中碳、氫兩種元素的質量比，設計了如圖所示的實驗．實驗步驟如下：先稱量蠟燭、裝置Ⅱ和裝置Ⅲ的質量．按圖示連接裝置，點燃蠟燭，一段時間后蠟燭熄滅，再分別稱量蠟燭、裝置Ⅱ和裝置Ⅲ的質量．實驗數據如下表：

	蠟燭	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ
反應前的質量/g	15.8	182.3	212.2
反應后的質量/g	14.4	184.1	216.6

請根據上圖裝置和數據回答問題：
（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）從上表數據可知，反應后生成水

 

克，二氧化碳

 

克．
（3）由該實驗數據計算，蠟燭中碳元素和氫元素的質量比為

 

．
（4）裝置Ⅱ和裝置Ⅲ能否對調？

 

（填“能”或“不能”），原因是

 

．
（5）該小組同學發現裝置Ⅱ和裝置Ⅲ增加的總質量大于蠟燭減少的質量，請你用所學過的知識解釋他們的疑惑：

 

．

Answer 1

分析：（1）濃硫酸有很強的吸水性；氫氧化鈉和氧化鈣固體可吸收二氧化碳氣體；
（2）根據表格中反應后的質量減去反應前的物質質量，即可得出反應后生成的水和二氧化碳的質量；
（3）根據（2）的計算結果和水的分子量中氫所占的質量計算出氫的質量；同樣道理再計算出二氧化碳分子中碳所的質量．二者對比即可；
（4）根據裝置Ⅲ中的氫氧化鈉和氧化鈣同時也能吸收水蒸氣，判斷能否對調；
（5）考慮蠟燭的燃燒需要氧氣，根據質量守恒定律去解釋．

解答：解：（1）濃硫酸有很強的吸水性．可以吸收蠟燭燃燒后產生的水蒸氣；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氣體．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：吸收燃燒產物中的水蒸汽、吸收燃燒產物中的二氧化碳；
（2）反應后生成的水：184.1-182.3=1.8g；反應后生成的二氧化碳：216.6-212.2=4.4g．故答案為：1.8、4.4；
（3）1.8g水含氫元素的質量為：1.8g×

2

18

=0.2g，4.4g二氧化碳含碳元素的質量為：4.4g×

12

44

=1.2g，所以碳氫元素的質量比為：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也能吸收水蒸氣，若兩裝置換位置，則導致氣體先通過氫氧化鈉溶液，混有水分出來，導致測得的水的質量不準確，就會無法區分生成物水和二氧化碳．所以不能對調．故答案為：不能、氫氧化鈉和氧化鈣同時也能吸收水蒸氣；
（5）蠟燭的燃燒需要氧氣，氧氣來自空氣中，根據質量守恒定律，參加反應的各物質的質量和等于生成的各物質的質量和，消耗的蠟燭+氧氣=水+二氧化碳，裝置Ⅱ和裝置Ⅲ增加的總質量大于蠟燭減少的質量，是因為有了氧氣的參加．故答案為：裝置II和III增加的質量等于消耗的蠟燭和氧氣的總質量．

點評：本題以實驗探究的形式考查蠟燭燃燒后生成物中碳、氫兩種元素的質量比．題目雖不算太難，但仍需同學們細心考慮．