Question

19．某化学研究小组以“烃类有机物中碳、氢元素的质量分数测定”为题进行了如图的实验设计．
一定量样品和氧气混合气经过灼热的铜网时被充分氧化，产生二氧化碳和水蒸气．经B、C、D装置可以测得产生的二氧化碳和水蒸气的质量，进而推知样品中碳和氢元素的质量分数．
（1）产生的二氧化碳和水蒸气是否被充分吸收，会影响碳、氢元素的含量测定．研究小组的成员查找到了如表所示有关数据，试图了解吸收剂的吸收性能．如表是20℃时，1m³空气中经下列吸收剂吸收后水蒸气残留的克数：

吸收剂	浓硫酸	Mg（ClO4）2固体	CuSO4	硅胶	CaO	NaOH
残留质量	0.003	0.0005	1.4	0.03	0.2	0.14～0.25

根据表中数据，你认为吸收水蒸气时，最理想的吸收剂是Mg（ClO₄）₂固体．
（2）C中的药品为硫酸铜固体，C装置的作用是检验水蒸气是否被B装置完全吸收．B、D装置中的药品也为固体，你认为研究小组在这一实验中，B中药品为Mg（ClO₄）₂固体．D中药品为碱石灰．
（3）该装置测得二氧化碳的质量是否准确？为什么？不准确，这是因为D装置中的碱石灰能够吸收空气中的水蒸气和二氧化碳．
（4）某同学用如图装置测定维生素C中碳、氢的质量分数，取维生素C样品研碎，称取该试样0.352g，测得装置B、D两者分别增重0.144g和0.528g，生成物完全被吸收．维生素中是否含有氧元素？含有氧元素（试通过计算说明）．

Answer 1

分析 （1）根据表中数据可以判断最理想的吸收剂；
（2）C中的药品为硫酸铜固体，通过固体是否变蓝色可以判断水蒸气是否被B装置完全吸收；
碱石灰中含有氢氧化钠和氧化钙，能够吸收水蒸气和二氧化碳；
（3）D装置中的碱石灰能够吸收空气中的水蒸气和二氧化碳；
（4）根据提供的数据提供计算可以判断相关方面的问题．

解答 解：（1）根据表中数据可知，利用Mg（ClO₄）₂固体作吸收剂时，残留的水蒸气质量最小，因此吸收水蒸气时，最理想的吸收剂是 Mg（ClO₄）₂固体．
故填：Mg（ClO₄）₂固体．
（2）C中的药品为硫酸铜固体，C装置的作用是检验水蒸气是否被B装置完全吸收；
B、D装置中的药品也为固体，你认为研究小组在这一实验中，B中药品为Mg（ClO₄）₂固体，用来吸收水蒸气；
D中药品为碱石灰，用来吸收二氧化碳气体．
故填：检验水蒸气是否被B装置完全吸收；Mg（ClO₄）₂固体；碱石灰．
（3）该装置测得二氧化碳的质量不准确，这是因为D装置中的碱石灰能够吸收空气中的水蒸气和二氧化碳．
故填：不准确，这是因为D装置中的碱石灰能够吸收空气中的水蒸气和二氧化碳．
（4）B装置增重0.144g，说明反应生成了0.144g水，氢元素质量为：0.144g×$\frac{2}{18}$×100%=0.016g，
D装置增重0.528g，说明反应生成了0.528g二氧化碳，碳元素质量为：0.528g×$\frac{12}{44}$×100%=0.144g，
维生素C中氧元素质量为：0.352g-0.016g-0.144g=0.192g，因此维生素中含有氧元素．
故填：含有氧元素．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．