Question

12．由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题．某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H两种元素），他们设计了如图所示的实验装置，使该塑料试样在纯氧中燃烧，观察实验现象，分析有关数据，推算元素含量．

（1）仪器E中的现象澄清的石灰水变浑浊．仪器E中所发生的反应化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）仪器B的作用是吸收水蒸气，干燥从A发生装置中出来的氧气．
（3）若仪器C的玻璃管中放入的塑料试样质量为Wg，塑料试样充分燃烧后，若仪器D增重b g，则Wg该塑料试样中含氢元素的质量为$\frac{1}{9}$ag（计算结果可为分数形式）
（4）若装置中没有连接仪器B，将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果偏大（填“偏小”、“偏大”、“无影响”中之一）．
（5）碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，则装置连接正确时G装置的作用是防止空气中的CO₂进入吸收装置．

Answer 1

分析 （1）依据二氧化碳与石灰水反应原理书写方程式；
（2）根据浓硫酸的吸水性分析；
（3）根据质量守恒定律可知：反应前后元素的质量不变，结合物质中元素的质量分数求解；
（4）根据各装置的用途分析可能的测量结果；
（5）根据空气中的成分可能对测定产生影响分析．

解答 解：
（1）装置E中装的是澄清的石灰水，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，反应的原理是二氧化碳和氢氧化钙反应生成水和碳酸钙沉淀，据此书写化学反应方程式；
故为：澄清的石灰水变浑浊； CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）装置B中装的是浓硫酸，浓硫酸用于除水蒸气；
（3）塑料试样充分燃烧后，若装置D增重a g，浓硫酸吸水故D增重的质量即W g该塑料试样燃烧生成的水的质量，据质量守恒定律，水中氢元素即塑料样品中的氢元素，所以W g该塑料试样中含氢元素的质量为ag；装置E增重的质量即生成的二氧化碳的质量，样品中的碳元素质量等于生成的二氧化碳中碳的质量，故W g该塑料试样中含氢元素的质量为$\frac{1}{9}$ag，
（4）若装置中没有连接仪器B，从而使实验测得D中的水的质量大于塑料样品燃烧生成的水，故将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果偏大．
（5）为防止空气中的CO₂从右侧进入氢氧化钙溶液，造成实验误差大，故右侧用F装置来吸收空气中的CO₂．
故答案为：
（1）澄清的石灰水变浑浊； CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）吸收水蒸气，干燥从A发生装置中出来的氧气．
（3）$\frac{1}{9}$a；
（4）偏大；
（5）防止空气中的CO₂进入吸收装置．

点评 本题是实验探究题，考查了化合物中碳元素和氢元素的验证过程和根据化学式的计算，综合性极强，只要看清反应的实质较易解答该题．