Question

13．为了测定蜡烛中碳、氢两种元素的质量比，某化学兴趣小组设计了如下图所示的实验．实验步骤如下：先分别称量装置Ⅰ中蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量．按图示连接好仪器装置，点燃蜡烛，同时从a导管抽气．一段时间后熄灭蜡烛，再分别称量装置Ⅰ中蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量．（提示：浓硫酸只吸收水，氢氧化钠和氯化钙固体即可以吸收水分也可以吸收二氧化碳）实验数据如表．

	蜡烛	装置Ⅱ	装置Ⅲ
反应前的质量/g	15.8	182.3	212.2
反应后的质量/g	14.4	184.1	216．

（1）该实验中测得水的质量为1.8g，二氧化碳的质量为4.4g．
（2）由该实验数据计算，蜡烛中碳、氢元素的质量之比为6：1
（3）理论上，装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的总质量大于蜡烛失去的质量，其原因是蜡烛燃烧时，氧气也参与反应，故理论上，装置II和III增加的质量等于消耗的蜡烛和氧气的总质量．
（4）该实验能否准确测出蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的质量？不能（填“能”或“不能”），理由是空气中的水和二氧化碳也能被装置Ⅱ、装置Ⅲ吸收．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸有很强的吸水性；氢氧化钠和氧化钙固体可吸收二氧化碳气体；根据表格中反应后的质量减去反应前的物质质量，即可得出反应后生成的水和二氧化碳的质量；
（2）根据水和二氧化碳的质量可以求出石蜡中碳元素的质量以及氢元素的质量进行解答；
（3）考虑蜡烛的燃烧需要氧气，根据质量守恒定律去解释；
（4）根据空气中也含有水蒸气和二氧化碳进行解答．

解答 解：（1）浓硫酸有很强的吸水性．可以吸收蜡烛燃烧后产生的水蒸气；氢氧化钠和氧化钙固体可吸收蜡烛燃烧后生成的二氧化碳气体．所以装置I和II增加的质量分别是水和二氧化碳的质量，反应后生成的水：184.1-182.3=1.8g；反应后生成的二氧化碳：216.6-212.2=4.4g．故答案为：1.8；4.4；
（2）碳元素的质量为：4.4g×$\frac{12}{44}$×100%=1.2g．氢元素的质量为：1.8g×$\frac{2}{18}$×100%=0.2g
蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为：1.2g：0.2g=6：1；故填：6：1；
（3）蜡烛的燃烧需要氧气，氧气来自空气中，根据质量守恒定律，参加反应的各物质的质量和等于生成的各物质的质量和，消耗的蜡烛+氧气=水+二氧化碳，装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的总质量大于蜡烛减少的质量，是因为有了氧气的参加．
故答案为：蜡烛燃烧时，氧气也参与反应，故理论上，装置II和III增加的质量等于消耗的蜡烛和氧气的总质量；
（4）该实验不能准确测出蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的质量，原因是空气中水蒸气和二氧化碳也分别被吸收到装置Ⅱ和装置Ⅲ中．故填：不能；空气中水蒸气和二氧化碳也分别被吸收到装置Ⅱ和装置Ⅲ中．

点评 本题以实验探究的形式考查蜡烛燃烧后生成物中碳、氢两种元素的质量比．题目虽不算太难，但仍需同学们细心考虑．