Question

由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题．某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H两种元素），他们设计了如图所示的实验装置，使该塑料试样在纯氧中燃烧，观察实验现象，分析有关数据，推算元素含量．

（1）仪器A中所发生的反应化学方程式为

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（2）仪器B的作用是

吸收水蒸气

；仪器E中的现象是

澄清的石灰水变浑浊

，涉及的反应方程式为

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

．
（3）若仪器C的玻璃管中放入的塑料试样质量为Wg，塑料试样充分燃烧后，若仪器D增重a g，则Wg该塑料试样中含氢元素的质量为

1

9

a

g（计算结果可为分数形式）
（4）若装置中没有连接仪器B，将使该塑料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，下同）；装置中没有连接仪器F，将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果

偏小

．
（5）为了更好完成实验目的，E中石灰水能否替换成浓的氢氧化钠溶液？答：

可以

．

Answer 1

分析：（1）依据双氧水分解的反应原理书写方程式；
（2）根据实验目的分析各装置的作用，并依据二氧化碳与石灰水反应原理书写方程式；
（3）根据质量守恒定律可知：反应前后元素的质量不变，结合物质中元素的质量分数求解；
（4）根据各装置的用途分析可能的测量结果；
（5）氢氧化钠溶液也能与二氧化碳反应．

解答：解：（1）由图知A中反应用双氧水制取氧气，双氧水在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
故答案为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）要测定塑料中碳、氢元素含量，通入的氧气需是干燥的，所以装置B中装的是浓硫酸，浓硫酸用于除水蒸气；塑料燃烧生成二氧化碳，E中装的澄清的石灰水，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，方程式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
故答案为：
吸收水蒸气；  澄清的石灰水变浑浊；  CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）塑料试样充分燃烧后，若装置D增重a g，浓硫酸吸水，故D增重的质量即W g该塑料试样燃烧生成的水的质量．据质量守恒定律，水中氢元素即塑料样品中的氢元素，所以W g该塑料试样中含氢元素的质量为：a g×

2

18

×100%=

1

9

ag；
故答案为：

1

9

ag；
（4）若装置中没有连接仪器B，双氧水分解生成的部分水蒸气将会进入装置D，从而使水的质量将使实验测得的水的质量大于塑料样品燃烧生成的水的质量，使该塑料试样中氢元素的质量测算结果偏大；
若整套装置中没有连接装置F并将E装置中的广口瓶改为烧杯，空气中的二氧化碳会进入装置E，从而使实验测得的二氧化碳的质量大于塑料样品燃烧生成的二氧化碳，故将使该塑料试样中碳元素的质量测算结果偏大；该塑料只含C、H两种元素，所以会使氢元素的测量结果偏小；
故答案为：偏大；偏小；
（5）氢氧化钠溶液也能与二氧化碳反应，所以E中石灰水可以替换成浓的氢氧化钠溶液；
故答案为：可以．

点评：本题是实验探究题，综合性强，解答时在明确实验目的及各装置的作用、反应前后元素的质量不变和根据化学式的计算等知识的基础上，细心分析解答．