Question

16．已知某种气态化石燃料含有碳和氢两种元素．为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验数据（U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收）．

	实验前	实验后
（干燥剂+U形管）的质量	101.1g	102.9g
（石灰水+广口瓶）的质量	312.0g	314.2g

根据实验数据求：
（1）实验完毕后，生成物中水的质量为1.8 g．假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为5.0 g．
（2）生成的水中氢元素的质量为0.2 g．
（3）生成的CO₂中碳元素的质量为0.6 g．
（4）气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为3：1．

Answer 1

分析 （1）因为该燃料含C、H、O三种元素，故燃烧产物为CO₂和H₂O，由题意可知U形管增加的质量为吸收水的质量，广口瓶增加的质量为生成的CO₂质量，生成的正盐为CaCO₃，根据碳原子守恒计算CaCO₃的物质的量，再根据m=nM计算CaCO₃的质量；
（2）根据水的分子式中H元素质量分数计算；
（3）根据碳元素守恒、结合m=nM计算二氧化碳中C元素质；
（4）由元素守恒，结合（2）（3）中的数据计算．

解答 解：（1）因为该燃料含C、H、O三种元素，故燃烧产物为CO₂和H₂O，由题意可知U形管增加的质量为吸收水的质量：102.9g-101.1g=1.8g，
广口瓶增加的质量为生成的CO₂质量：314.2g-312.0g=2.2g，CO₂的物质的量为：$\frac{2.2g}{44g/mol}$=0.05mol，广口瓶中生成的正盐为CaCO₃，根据C原子守恒可知生成CaCO₃ 0.05mol，其质量为：0.05mol×100g/mol=5.0g，
故答案为：1.8；5.0；
（2）水中含H元素质量为：1.8×$\frac{2}{18}$=0.2g，
故答案为：0.2；
（3）生成的0.05mol CO₂，含C元素质量为：0.05mol×12g/mol=0.6g，
故答案为：0.6；
（4）根据C、H元素守恒，该燃料中碳、氢元素的质量之比为：m（C）：m（H）=0.6g：0.3g=3：1，
故答案为：3：1．

点评 本题考查探究物质组成、测量物质含量，题目难度中等，明确实验前后各装置中质量差的含义为解答关键，注意掌握质量守恒定律在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．