Question

17．将一定质量的某易燃的有机化合物（只含C、H、O元素）与一定质量的氧气在密闭容器中混合后点燃，使其全部反应，然后将全部产物依次通过如图所示装置（通过各装置时均完全反应），可观察到装置A中粉末变蓝，装置B、D中均出现白色沉淀．问：

（1）装置B、D中生成的白色沉淀是碳酸钙．
（2）根据实验现象，可判断有机物与氧气反应生成物中一定含有水、二氧化碳、一氧化碳．
（3）本实验需用纯净的氧气，若用KMnO₄制取氧气，应采用排水法收集，然后再进行干燥处理．
（4）若反应前放入mg这种有机化合物，ng氧气；反应后装置A增重了ag，装置C内粉末质量减轻了cg，装置B、D中生成的白色沉淀分别为bg、dg，则当$\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+c 或 $\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+$\frac{4d}{25}$g或$\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+$\frac{8d}{25}$g-c＞n时，可以确知有机物中含有氧元素．

Answer 1

分析 （1）根据碳元素结果反应产生二氧化碳，二氧化碳能够和石灰水反应产生碳酸钙沉淀和水分析；
（2）根据实验现象分析气体的成分；
（3）根据排水法能够收集到纯净的气体，为排除水的干扰要进行干燥分析；
（3）根据质量守恒定律反应前后元素的种类和质量不变计算．

解答 解：（1）因为有机物中含有碳元素，经过反应产生二氧化碳，一氧化碳还原氧化铜产生的二氧化碳，都能够和石灰水反应产生沉淀，因此该沉淀是二氧化碳和氢氧化钙反应产生的碳酸钙沉淀；故填：碳酸钙；
（2）经过反应后装置A中粉末变蓝，说明产物有水；装置B出现白色沉淀，说明产物有二氧化碳；经过氧化铜后产生的气体也能够使澄清的石灰水变浑浊，说明有一氧化碳；故答案为：水、二氧化碳、一氧化碳；
（3）排水法能够收集到纯净的气体，为排除水的干扰要进行干燥；故答案为：排水；干燥；
（4）化学反应前后元素的质量不变，要确定有机物中含有氧元素，则反应产生的水中氧元素的质量、二氧化碳中的氧元素和一氧化碳中氧元素的质量必须大于参加反应的氧气的质量，因此：
A．装有无水硫酸铜、无水氧化钠的U形管吸水质量为ag，则m（O）=$\frac{8a}{9}$g；
B．装有澄清石灰水的广口瓶吸收生成的二氧化碳，产生沉淀的质量为bg，则 m（CO₂）=$\frac{44b}{100}$g，m（O）=$\frac{8b}{25}$g；
C．正用酒精喷灯加热的装有氧化铜的玻璃直管CuO被还原，生成CO₂，m（O）=cg；
D．装有澄清石灰水的广口瓶 吸收新生成的CO₂，产生沉淀的质量为dg，m（CO₂）=$\frac{44d}{100}$g，m（O）=$\frac{8d}{25}$g；
因为 CO∽CuO∽CO₂，所以 c=$\frac{4d}{25}$g，
所以生成物中的氧元素质量=$\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+c 或 $\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+$\frac{4d}{25}$g或 $\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+$\frac{8d}{25}$g-c；
若$\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+c 或 $\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+$\frac{4d}{25}$g或 $\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+$\frac{8d}{25}$g-c＞n，则有机物中有氧元素．
故答案为：$\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+c 或 $\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+$\frac{4d}{25}$g或 $\frac{8a}{9}$g+$\frac{8b}{25}$g+$\frac{8d}{25}$g-c．

点评 本题主要考查质量守恒定律、有关化学式的计算，难度较大．通过本题可知：依据质量守恒定律，通过计算元素的质量，来确定未知物质的元素组成．