Question

A是只含碳、氢元素的有机物，相对分子质量为72；某学生设计了如图实验装置，使该Q试样在纯氧中燃烧，观察实验现象，分析有关数据，推算元素含量．

（1）仪器B的作用是

除去氧气中的水蒸气

．
（2）A中产生32g氧气的体积相当于

111.9

升空气的含氧量（氧气密度按1.43g/L计算）．
（3）若仪器C的玻璃管中放入的试样质量为43.2g，试样充分燃烧后，若仪器D增重64.8g，仪器E增重132.0g，则试样中含氢元素的质量为

7.2

g，试样中含碳元素的质量为

36

g，则Q的化学式为

C₅H₁₂

．装置D与装置E如果颠倒的后果是使Q中

碳元素

的质量分数变小．
（4）若装置中没有连接仪器B，将使该试样中氢元素的质量测算结果

偏大

（填“偏小”、“偏大”、“无影响”中之一）．若装置中没有连接仪器F，将使该试样中

碳元素质量偏大

．

Answer 1

分析：（1）根据浓硫酸的吸水性考虑；（2）用氧气的质量除以氧气的密度，算出氧气的体积，再根据氧气在空气中的体积分数算出空气的体积；（3）仪器D增重64.8g是有机物燃烧生成的水的质量，根据水的质量算出氢元素的质量；仪器E增重132.0g是有机物燃烧生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量算出碳元素的质量，再根据碳元素与氢元素的原子个数比，结合相对分子质量，求出有机物的化学式，根据装置D与装置E如果颠倒的后果考虑谁的质量分数偏小；（4）根据装置B的作用考虑该试样中氢元素的质量偏大还是偏小；根据仪器F的作用考虑实验结果．

解答：解：（1）因为浓硫酸具有吸水性，所以仪器B的作用是除去氧气中的水蒸气，防止影响对有机物中氢元素的测定；
（2）氧气的体积为：

32g

1.43g/L

=22.38L，由于氧气约占空气体积的

1

5

，所以空气体积为：22.38L×5=111.9L；
（3）有机物燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律可知二氧化碳中碳元素的质量就是有机物中碳元素的质量，生成的水中氢元素的质量就是有机物中氢元素的质量，仪器D增重64.8g是有机物燃烧生成的水的质量，所以氢元素质量为：64.8g×

2

18

×100%=7.2g；仪器E增重132.0g是有机物燃烧生成的二氧化碳的质量，所以碳元素质量为：132g×

12

44

×100%=36g；则Q的化学式中碳元素与氢元素的原子个数比为：

36

12

：

7.2

1

=5：12，又因为12×5+1×12=72，所以Q的化学式为C₅H₁₂；如果装置D与装置E颠倒，则测得水的质量偏多，因为有部分水可能来自于石灰水中，水的质量多了，氢元素的质量就会偏多，所以碳元素的质量分数会变小；
（4）仪器B是为了除去氧气中混有的水蒸气，如果没有连接仪器B，将会造成进入D装置中的水增多（氧气中混有的水蒸气和生成的水都进入D装置），所以该试样中氢元素的质量将偏大；仪器F是防止空气中的二氧化碳进入E装置，若装置中没有连接仪器F，则空气中二氧化碳进入E装置，造成二氧化碳增多，碳元素质量将偏大．
故答案为：（1）除去氧气中的水蒸气；（2）111.9；（3）7.2；36；C₅H₁₂；碳元素；（4）偏大；碳元素质量偏大．

点评：解答本题关键是要知道氧气在空气中约占体积的

1

5

；知道浓硫酸具有吸水性，根据浓硫酸质量的增加量，是水的质量，进而算出氢元素的质量；澄清石灰水能吸收二氧化碳，根据石灰水的质量的增加量就是二氧化碳的质量，进而计算出碳元素的质量，再计算出原子个数比，写出化学式．