Question

已知某種氣態(tài)礦物燃料含有碳、氫兩種元素．為了測(cè)定這種燃料中碳、氫兩種元素的質(zhì)量比，可將氣態(tài)燃料放入足量的氧氣中燃燒，并使產(chǎn)生的氣體全部通入如圖所示的裝置，得到如下表所列的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被吸收）．

	實(shí)驗(yàn)前	實(shí)驗(yàn)后
（干燥劑+U形管）的質(zhì)量	101.1g	102.9g
（石灰水+廣口瓶）的質(zhì)量	312.0g	314.2g

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求：
①實(shí)驗(yàn)完畢后，生成物中水的物質(zhì)的量為

 

mol，假設(shè)廣口瓶里生成一種正鹽，其質(zhì)量為

 

g；
②氣態(tài)礦物燃料中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為

 

；
③該氣態(tài)礦物燃料的分子式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式和分子式的確定,測(cè)定有機(jī)物分子的元素組成

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：①因?yàn)樵撊剂虾珻、H、O三種元素，故燃燒產(chǎn)物為CO₂和H₂O，由題意可知U形管增加的質(zhì)量為吸收水的質(zhì)量，廣口瓶增加的質(zhì)量為生成的CO₂質(zhì)量，生成的正鹽為CaCO₃，根據(jù)碳原子守恒計(jì)算CaCO₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算CaCO₃的質(zhì)量；
②根據(jù)水的分子式中H元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算H元素質(zhì)量、根據(jù)二氧化碳中碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算C元素質(zhì)量；
③根據(jù)n=

m

M

計(jì)算C、H原子數(shù)目之比，若符合烷烴組成通式，可以確定分子式．

解答： 解：①因?yàn)樵撊剂虾珻、H、O三種元素，故燃燒產(chǎn)物為CO₂和H₂O，由題意可知U形管增加的質(zhì)量為吸收水的質(zhì)量：102.9g-101.1g=1.8g，
物質(zhì)的量為：

1.8g

18g/mol

=0.1mol，廣口瓶增加的質(zhì)量為生成的CO₂質(zhì)量：314.2g-312.0g=2.2g，CO₂的物質(zhì)的量=

2.2g

44g/mol

=0.05mol，
廣口瓶中生成的正鹽為CaCO₃，根據(jù)C原子守恒可知生成CaCO₃為 0.05mol，其質(zhì)量為0.05mol×100g/mol=5g，
故答案為：0.1；5；
②水中含H元素質(zhì)量為0.1mol×2×1g/mol=0.2g，生成的 CO₂為0.05mol，含C元素質(zhì)量為0.05mol×12g/mol=0.6g，
根據(jù)C、H元素守恒，該燃料中m（C）：m（H）=0.6g：0.2g=3：1，故答案為：3：1；
③有機(jī)物中碳原子與氫原子的個(gè)數(shù)比為

3

12

：

1

1

=1：4，H原子滿(mǎn)足飽和C的四價(jià)結(jié)構(gòu)，所以化學(xué)式為CH₄，故答案為：CH₄．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物的燃燒法和元素守恒法是確定有機(jī)物分子式，難度不大，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．