Question

已知某有機物中C、H原子個數比為1：1，取W₁g該有機物在足量氧氣中充分燃燒，消耗氧氣W₂g，產物只有CO₂和H₂O，且CO₂的質量為W₃g，H₂O的質量為W₄g
（1）若要通過計算來確定該有機物是否含有氧元素，除已知C、H原子個數比外，至少還需要上述數據中的

2

個，這幾個數據的組合共

4

種，將這些數據組合一一填入下列空格中．
說明：①選W₁、W₂、W₃、W₄表示，不必列出具體算式
②每個空格填一種組合，有幾種組合就填幾種，不必填滿

W1和W3	W1和W4	W2和W3	W2和W4

（2）當W₁與W₂之間滿足

W1

W2

=

13

40

條件時，該有機物中一定沒有氧元素；當W₁與W₂之間滿足

W1

W2

＞

13

40

條件時，該有機物中一定含有氧元素．
（3）W_1g該有機物中含氧的質量為

（W₁-

13

44

W3）

g（用含W₁、W₃的代數式表示）．

Answer 1

分析：根據根據質量守恒定律可以知道：在化學反應前后元素的種類不變，元素的質量也不變，所以本題可以根據元素的質量守恒來解答．

解答：解：（1）通過分析，在知道有機物中碳原子和氫原子的個數比的情況下，我們可以通過生成的二氧化碳質量來判斷并求出碳原子的個數及碳元素的質量，進而求出氫原子的個數及氫元素的質量，然后和有機物的質量比較，進而判斷有機物中是否含有氧元素；同理可以根據生成的水的質量結合有機物的質量來判斷是否含有氧元素；當然我們也可以利用氧元素的質量守恒來進行判斷，只是此時所需要知道的物質的質量應該是參加反應氧氣的質量及水或二氧化碳的質量；也就是說要確定有機物中是否含有氧元素，除了知道有機物中碳原子和氫原子的個數比外，至少還得知道兩個條件，其組合為：W₁和W₃；W₁和W₄；W₂和W₃；W₂和W₄；
（2）已知該物質中碳原子和氧原子的個數比為1：1，所以可以假設不含有氧元素，則該有機物的化學式為CnHn，則可以寫出該反應的化學方程式為：4CnHn+5nO₂

點燃  .

4nCO₂+2nH₂O，則根據該化學方程式可以得出W₁和W₂的關系：
4CnHn+5nO₂

點燃  .

4nCO₂+2nH₂O
52n   160n
W₁      W₂

W1

W2

=

52n

160n

即

W1

W2

=

13

40

，此時有機物中不含有氧元素；
若有機物中含有氧元素，等質量的含氧有機物與不含氧的有機物相比則消耗的氧氣的質量要小，則此時

W1

W2

＞

13

40

；
（3）二氧化碳氣體的質量為W₃，則
在二氧化碳中碳元素的質量為：W₃g×

12

44

=

12

44

W3g；
碳原子的個數為：W₃×

12

44

×100%÷12=

W3

44

，
所以氫原子的個數也為

W3

44

；
那么水中氫元素的質量為：

W3

44

×1=

W3

44

g，
根據反應前后氧元素的質量不變可以知道，該有機物中含有的氧元素的質量為：W₁g-

12

44

W3g-

W3

44

g=（W₁-

13

44

W3）g．
故答案為：（1）①2；4；
②W₁和W₃；W₁和W₄；W₂和W₃；W₂和W₄；
（2）

W1

W2

=

13

40

；

W1

W2

＞

13

40

；，
（3）（W₁-

13

44

W3）g．

點評：本題主要就是利用元素的質量守恒來解答，所以要熟練掌握質量守恒定律的實質，知道在反應前后元素的種類和元素的質量不變．