【精品】1(一题多解)某物质(R)16g在足量的氧气中充分燃烧后

【精品】1(一题多解)某物质(R)16g在足量的氧气中充分燃烧后 1((一题多解)某物质(R)1.6g在足量的氧气中充分燃烧后，生成水l.8g，二氧化碳2.2g，则R中 ( ) A(只含C，H两种元素 B(一定含C，H元素，可能含0元素 C(一定含C，H，O三种元素 D(该燃烧反应不符合质量守恒定律 解析:一切化学反应均遵守质量守恒定律，D说法中因没有考虑反应的氧气的质 量，错以为生成物质量大于反应物质量，要得出R中元素的种类，需根据 质量守恒的含义来确定，参加化学反应的物质含有哪些种类的元素，则生 成物中必含这些种类的元素，且各种元素的质量不变，由题意可知，生成 物是水和二氧化碳，所以R中一定含有碳、氢两种元素，是否含有氧元素， 则需通过计算进行证明( 解法l 比较生成物中碳、氢两种元素的质量和与R的质量: 生成物中有HO l.8g，则其中的氢元素质量为: 2 2×111.8g× ×100%=1.8g×8g× =0.2g 2×1，169 生成物中有CO2.2g，则其中的碳元素质量为: 2 122.2g×g× ×100%=2.2g×12/44=0.6g. 12，16×2 则生成物中C、H两种元素的总质量为:0.2g，0.6g=0.8g 而反应物R为:1.6g,1.6g>0.8g, 这说明R中还含有其他元素，又生成物只有水和二氧化碳，即生成物共有三 种元素(依据质量守恒的涵义可知元素的种类在反应前后不变，原子的质量 不变，所以R中还含有O元素，即R中一定含有C，H，O三种元素( 解法2 可以通过质量守恒来求算反应物O的质量与生成物中所含氧元素的质量2 关系来作比较(生成的1(8g水中合有氧元素的质量为: 1681.8g，，100%,1.8g，,1.6g. 2，1，169 生成的2(2g CO2中合有氧元素的质量为: 2，16322.2g，，100%,2.2g，,1.6g. 12，2，1644 则生成物水和CO中共含有氧元素的质量为:1.6g，1.6g,3.2g. 2 根据质量守恒定律可知参加反应的氧气的质量为生成物水和二氧化碳的质 1.8g，2.2g,1.6g,2.4g.量和减去R的质量: 因为生成物申所含氧元素3.2g大于反应的氧气的质量2.4g，则说明R中含 有氧元素，又依据质量守恒定律的内涵可知R中含C，H两种元素，所以R 中一定含有C，H，0三种元素( :C( 点评:本题考查质量守恒定律的灵活运用，易错选B(注意定量实验分析( 2((一题多变)煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝 煤”的变化，以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉 加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔(如图7—2)(请你分析这种变化 的优点是______________(煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧 时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料(将水蒸气通过炽热的煤层 ，请你写出该反应的化学方程式可制得较洁净的水煤气(主要成分是C0和H2 __________________(煤气厂常在家用水煤气中特意掺人少量有难闻气味的 气体，其目的是_______ 解析:燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还 会产生大量的C0等物质，污染空气，为此，煤在燃烧利用时，为使其充 分燃烧，就把煤加工成“蜂窝”状，以增大与空气的接触面积，使煤燃烧 时有足够的空气来燃烧( 答案:使煤与空气的接触面积增大，燃烧更充分; 高温 C+HOCO+H; 22 便于及早发现煤气是否泄漏( 点评 :本题考查煤的燃烧，注意不充分燃烧的后果以及燃料充分燃烧的要点， 这些要点在生活中有多方面的应用( 变式题1柴草燃烧时，架空以使燃烧更充分，其实是增大与空气的接触面积和增 加空气流通( 变式题2家用煤气灶的进气管和进风管为可调式，这样可控制气体燃烧时有 足够多的空气，使气体能更充分的燃烧等( 3(“再生能源”是指人类可以再生产的能源，它不因被人类利用而日益减少; “非再生能源”是指随着被人类利用而逐渐减少的能源，长期以来，我国一 直以煤、石油、天然气、核能为主要能源，2001年我国政府宣布，在一些 城市推广使用“乙醇汽油”(“乙醇汽油”的主要成分是乙醇，乙醇可用高 粱、玉米、薯类为原料，经发酵蒸馏得到(请回答下列问题: (1)煤、石油、天然气三种化石燃料是 (填“再生能源”或“非再生能 源”(下同)乙醇是______________( (2)从环保角度考虑，使用“乙醇汽油”的益处是________________( (3)从增加农民收入的角度考虑，使用“乙醇汽油”的益处是 ________________( 解析:生活中经常使用的燃料煤、石油、天然气等，都是由古代生物的遗骸经过 一系列复杂变化而形成的，属于不可再生能源( 目前，多数汽车使用的 燃料是汽油或柴油(这些燃料在内燃机中燃烧时，由于各种原因会形成排 放物中含有较多的C0，氮的氧化物，含铅化合物以及未燃烧的碳氢化合物 和烟尘等，这些物质排放到空气中，会对空气造成严重污染，而乙醇燃烧 后，主要产物是C0和HO，对环境污染很少，以乙醇汽油作汽车燃料，可22 大大减少汽车尾气的污染( 答案:(1)非再生能源;再生能源( (2)可减少因大量燃烧化石燃料而产生S0，C0，N0等有害气体，保护环22 境;另外，生产乙醇需用植物，大规模种植绿色植物可吸收C0，防止2 温室效应( (3)使用粮食作物生产乙醇，可使农民多种粮，多卖粮食，提高农民收入( 点评:本题综合考查能源利用和开发(注意分析化石燃料的燃烧给人类带来的利 弊，开发新能源给我们带来的益处( 4((一题多变)甲醇是一种有毒的具有酒精气味的无色液体，化学式为CHOH性3 质与乙醇相似，能在氧气中燃烧，充分燃烧后能生成C0和水(现取等质量2 的甲醇和乙醇，分别在足量氧气中燃烧，则消耗的氧气质量比是多少? 解析:由甲醇的燃烧和产物可知其反应方程式为: 点燃 2CHOH ， 3O2CO ， 4HO ， 3222 故可利用乙醇燃烧反应式作比较进行计算( 因为甲醇和乙醇的质量相等，可令它们的质量为m(g)，设m(g)甲醇燃烧， 需消耗氧气的质量为x(g),m(g)乙醇燃烧需消耗氧气的质量为y(g)( 点燃 点燃 2CHOH ， 3O2CO ， 4HO CHOH ， 3O2CO ， 3HO 322225222 64964696 ymxm 46966496 ,,mymx 348解得,解得 x,my,m.223 则x:y,23:32. 答案: 23:32. 点评:本题仍是考查化学方程式的计算，在题目条件中没有给出任何数据，巧设 未知数解题是关键，依据此题，还可设计如下问题( 变式题1 若将这两种物质放在等量氧气中充分燃烧，待氧气消尽时，燃烧的甲 醇和乙醇的质量比为多少? 解析:设O的质量为n(g)，反应的甲醇为a(g)，乙醇为b(g)， 2 点燃 点燃 2CHOH ， 3O2CO ， 4HO CHOH ， 3O2CO ， 3HO 322225222 64964696 ann b 36496469623 , a,n , b,n anbn482 a:b,32:23 则由原题和变式，我们可得出如下规律: ?若物质在氧气中燃烧，不同可燃物的质量在相等的条件下，相对分子质量 越大(配平反应后)的，所消耗的氧气质量越少;而相对分子质量越小， 则消耗的氧气质量越多((成反比) ?若物质在氧气中燃烧，所给氧气质量相等，完全燃烧时，相对分子质量越 大的物质消耗越多;相对分子质量越小的物质，消耗质量越少((成正比) 5((一题多解)取一定量某物质M(纯净物)，在4(8g氧气中恰好充分燃烧，只 生成C04(4g和HO 2(7g，求M的化学式( 22 解析:由题意可知，要确定M的化学式，首先应知道M的元素组成，然后求算出 各元素的原子个数(依据质量守恒定律可知，反应物总量与生成物的总量 相等，所以参加反应的M的质量为4(4g + 2(7g一4(8g = 2(3g(又 生成物只有C0和HO，所以M中一定含C，H两种元素，是否含有氧元素，22 须通过质量计算予以证明( 解法l 由解析过程得M中一定含C，H两种元素，而生成物H0和C0中所 22 含的C，H两种元素的质量是分别为: 12C元素的质量 ,4.4g，，100%12，2，16 12,4.4g，，100% 44 ,1.2g 2，2H元素的质量为: 2.7g，，100%,0.3g2，2，16 而M物质的质量为2(3g，大于C，H两种元素质量和(1(2g + 0(3= 1(5g)， 故M中一定含有氧元素，其质量为2(3g - 1(5g = 0?8g.则M中C，H，O 三种元素的质量比为:1.2g:0.3g:0.8g,12:3:8又C，H，O的相对原子质 1238量之比为l2:1:16(所以，M中C，H，O的原子个数比为:::,2:6:1,12116 则M的化学式为CHO( 26 解法2 由解析过程可知M中一定含有C，H两种元素，比较生成物中所含 氧元素的质量之和与参加反应的氧气质量，得生成物中氧元素质量之和 为: 2，16163.2g，2.4g,5.6g,4.4g，，100%，2.7g，.，100%, 12，2，162，2，16 而参加反应的氧气的质量为4.8g。5.6g,4.8g,所以M中一定还含氧元素( 设M的化学式为CHO，在氧气中燃烧的反应式为: xyz 4xy2zy，,点燃 CHOOxCO，HO. ，xyx222 42 12x，y，16z9y 44x 4.4g，2.7g,4.8g4.4g2.7g x,2,12x，y，16z44x9y,,,,y,6解得 ,2.3g4.4g2.7g,z,1., 则M的化学式为CHO. 26 HO( 答案:C26 点评:本题考查定量实验分析的计算，主要依据为质量守恒定律以及其涵义( 解法二中化学式的解法和化学方程式的配平是难点地方( 6((一题多变)已知某气态燃料质量为0(8g，将其放入足量氧气中燃烧， 并使产生的气体全部通入如图7 — 3所示的装置(得到表7 — 1中所列的实验结果(假设生成的气体完全被吸收)( 表7一l 实验前 实验后 (干燥剂+u形管)的质 101.1g 102.9g 量 (石灰水+试管)的质 312.0g 314.2g 量 根据实验数据填写下列空白: (1)该气态燃料含______元素;质量分别为_______( (2)若该气态燃料的相对分子质量是氢气相对分子质量的8倍(则其化学式是________( 解析:在实验题中穿插相关化学计算，则需要弄清楚实验过程中每种试剂的作用， 质量变化的原因等，由题意可知，干燥剂主要吸收水分，而Ca(OH)溶液(石2 灰水)则吸收C0气体，则表格中实验前后数据的变化就可理解为U形管实2 际增加的质量为水的质量，而石灰水增加的质量为C0的质量(依据质量2 守恒定律可知，气体燃烧后的产物为C0和H0，可以确定该气体燃料中肯22 定含有C，H两种元素，是否含氧元素可以通过计算确定( (1)气体燃烧产物使干燥剂增重为102(9g-101(1g=1(8g，即生成水的质 量(气体燃烧产物使石灰水增重为314(2g-312(0g=2(2g，即生成的 C0的质量(则气体中所含氢、碳两种元素的质量分别为: 2 122，21.8g，，I00%,0.2g , 2.2g，，100%,0.6g, 2，2，1612，2，16 0.2g，0.6g,0.8g,C，H质量和为而气体燃料的质量为0(8g，则证明该 气体燃料中只含碳、氢两种元素( (2)该燃料气体分子中氢原子数和碳原子数的计算方法有两种: 16，(0.2，0.8)方法1 氢原子:,2.56. 1 16，(0.6，0.8),0.64.碳原子: 12 方法2 由题目条件可知该燃料气体分子的相对分子质量为氢气相对分子 质量的8倍，即该燃料气体分子的相对分子质量为2×8=16，又该 气体中仅含C，H两种元素，且质量之比为0(6g:0(2g=3:1， 设该分子的化学式为CxHy( 12x，y,16y,4,,则有下列关系式:解得,所以原气体分子化学式为,,12x:y,3:1x,1,, CH( 4 ( 答案:(1)C，H两种;0(6g，0(2g;(2)CH4 点评 :本题考查实验与化学式相结合的计算以及质量守恒定律，此题还可设计 这样的问题( 变式题1若把干燥剂和石灰水的位置调动一下，则对计算会造成什么影响? 解析:如果将干燥剂和石灰水调换位置后，则会形成这样的情况，由于气体燃烧 后的水先进入石灰水中，故水会冷凝于石灰水瓶中，则石灰水瓶增重的质 量会偏大，而干燥剂中所吸收的水分会减少，在计算物质组成的时候，C 元素的质量会偏大，而H元素的质量会偏小，所写化学式可能不正确(