Question

化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学．为了测定蜡烛中的元素组成，某化学兴趣小组设计了如下图所示的实验．实验步骤如下：先称量蜡烛、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导管口抽气．一段时间后熄灭蜡烛，再分别称量蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ．实验数据如下表．（提示：浓硫酸有强吸水性，碱石灰能吸收二氧化碳）

	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	216.6

（1）该实验中测得水的质量为

 

g，二氧化碳的质量为

 

g．
（2）由该实验数据计算，燃烧掉的石蜡中碳元素的质量为

 

g，氢元素的质量为

 

g；石蜡中是否含氧元素？若含氧元素，那燃烧掉的石蜡中氧元素的质量是

 

g（若不含氧元素，该空格填“0”）．
（3）假如石蜡是一种纯净物，它的化学式是C_aH_b，且相对分子质量为308，利用（2）的计算结果进行计算，可得：a=

 

，b=

 

．
（4）装置Ⅱ和装置Ⅲ能否颠倒？

 

 （填“能”或“不能”）
（5）理论上，装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的质量大于蜡烛失去的质量，其原因是

 

．
（6）该实验能否准确测出蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的质量？答：

 

．理由是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,质量守恒定律及其应用

专题：科学探究

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，从而确定石蜡中氧元素的质量进行解答；
（3）根据碳、氢元素的质量比以及相对分子质量求出a、b的值即可；
（4）根据装置Ⅲ中的氢氧化钠和氧化钙同时也能吸收水蒸气，判断能否对调；
（5）考虑蜡烛的燃烧需要氧气，根据质量守恒定律去解释；
（6）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）1.8g水含氢元素的质量为：1.8g×

2

18

×100%=0.2g，4.4g二氧化碳含碳元素的质量为：4.4g×

12

44

×100%=1.2g，参加反应石蜡的质量=15.8g-14.4g=1.4g，所以氧元素的质量=1.4g-0.2g-1.2g=0；故填：1.2；0.2；0；
（3）石蜡中碳、氢元素的质量比：1.2g：0.2g=（12×a）：（1×b）；石蜡的相对分子质量：12×a+1×b=308，解a=22，b=44；故填：22；44；
（4）装置Ⅲ中的氢氧化钠和氧化钙同时也能吸收水蒸气，若两装置换位置，则导致气体先通过氢氧化钠溶液，混有水分出来，导致测得的水的质量不准确，就会无法区分生成物水和二氧化碳．所以不能对调．故答案为：不能；
（5）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；
（6）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．