Question

【题目】已知某气态化石燃料X中只含有碳、氢两种元素，为探究该气体中碳和氢两种元素的质量比，某同学设计了燃烧法测量的实验方案，通过测量装置C和D的增重即可求得碳和氢两种元素的质量比．实验装置如下图所示（已知CuO 可以作为碳氢化合物燃烧的催化剂）：

（1）若A装置中所盛放的药品是浓NaOH 溶液，装置A的作用有：

①______________________________；②______________________________．

（2）C装置中所盛放的药品是无水CaCl2或P2O5，作用是___________________________．

（3）D装置中所盛放的药品是浓NaOH溶液，作用是________________________________．

（4）E装置中所盛放的药品是_________，作用是__________________________________．

（5）上述装置中有一处错误，请按要求填写下表（不考虑酒精灯和加热方法可能存在的错误；若增加仪器和药品，请指明仪器、药品名称和位置）：

错误原因	__________________________________
改正方法	__________________________________

（6）若实验装置经过改正后，得到的实验数据如下：

质量	实验前	实验后
药品+U形管的质量/g	101.1	102.9
药品+广口瓶D的质量/g	312.0	314.2

则该气体中碳和氢两种元素的质量比为__________．

Answer 1

【答案】 除去空气中的CO2气体 调节X和空气的通入速率，保证O2过量 吸收混合气体中的水蒸气 吸收燃烧生成的二氧化碳气体 碱石灰或固体NaOH 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D，对结果产生影响 加热前没有除去度本实验有影响的水蒸气 在A、B 之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无水CaCl2（或P2O5、碱石灰、固体NaOH等）的干燥管 3：1

【解析】（1）由于空气中含有CO2，会干扰燃烧产物CO2的吸收，所以必须利用氢氧化钠除去空气中的CO2。其次还可以利用A中气泡的产生的快慢来可知通入通入速率，以保证O2过量；（2）根据燃烧产物水和CO2可知，首先应该先吸收水，然后再吸收CO2，由于C是吸收水蒸气的，而C是U型管，所以盛放的试剂是无水CaCl2或P2O5 ；（3）D是吸收CO2的，所以盛放的试剂是浓NaOH溶液；（4）由于空气中也含有水蒸气和CO2，所以E装置是吸收空气中的水和CO2的，因此试剂是碱石灰或固体NaOH；（5）由于从A中出来的气体中一定含有水蒸气，会对后续的实验产生影响，所以需要在A和B之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无水CaCl2（或P2O5、碱石灰、固体NaOH等）的干燥管；（6）药品+U形管的质量/g增加1.8 g为生成水的质量，广口瓶D质量增加2.2g为燃烧生成二氧化碳气体的质量，物质的量分别是0.1mol水和0.05mol二氧化碳，计算得到碳和氢元素的质量之比。

（1）由于空气中含有CO2，会干扰燃烧产物CO2的吸收，所以必须利用氢氧化钠除去空气中的CO2。其次还可以利用A中气泡的产生的快慢来可知通入通入速率，以保证O2过量；（2）根据燃烧产物水和CO2可知，首先应该先吸收水，然后再吸收CO2。由于C是吸收水蒸气的，而C是U型管，所以盛放的试剂是无水CaCl2或P2O5；（3）D是吸收燃烧生成的CO2的，所以盛放的试剂是浓NaOH溶液；（4）由于空气中也含有水蒸气和CO2，所以E装置是吸收空气中的水和CO2的，因此试剂是碱石灰或固体NaOH，防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D，对结果产生影响；（5）由于从A中出来的气体中一定含有水蒸气，会对后续的实验产生影响，所以需要在A和B之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无水CaCl2（或P2O5、碱石灰、固体NaOH等）的干燥管，加热前没有除去对本实验有影响的水蒸气，在A、B 之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无水CaCl2（或P2O5、碱石灰、固体NaOH等）的干燥管，对实验结果的影响是CH两种元素的质量比偏小； 故答案为：

错误原因	加热前没有除去度本实验有影响的水蒸气
改正方法	在A、B 之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无水CaCl2（或P2O5、碱石灰、固体NaOH等）的干燥管

（6）药品+U形管的质量/g增加1.8 g为生成水的质量，广口瓶D质量增加2.2g为燃烧生成二氧化碳气体的质量，物质的量分别是0.1mol水和0.05mol二氧化碳，其中碳和氢元素的质量之比=0.05×12：0.1×2×1=3：1。