Question

11．某同學針對石蠟燃燒開展如下延伸探究，請你幫助解決探究過程的相關問題：
【提出問題】石蠟中除含碳、氫元素外，是否還含有氧元素？
【實驗設計】根據質量守恒定律，該同學用精制石蠟、棉線燭芯做成蠟燭，設計了如下實驗（其中濃硫酸、無水硫酸銅均易吸收水分，藥品用量保證充足，部分固定裝置省略）．

【操作原理】
（1）請寫出A裝置（含導氣管）氣密性的檢查方法：先關閉分液漏斗的活塞，將導氣管一端放入水中，用手緊握燒瓶，若導管口有氣泡產生，則裝置氣密性良好，反之，則不好．裝置A中發生反應的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）裝置B的作用是干燥氧氣；裝置D的作用是確保不完全燃燒的一氧化碳及碳全部轉化為二氧化碳．
（3）裝置F發生反應的化學方程式是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（4）為達到實驗目的，反應前、后必須稱量CEF（填裝置序號）裝置中的藥品質量．
【數據處理】
（5）該同學在老師幫助下，經過一些補充實驗和誤差處理后得出了如下數據，請你幫助完成數據分析及結論部分．

實驗事實	數據分析及結論
2.12g石蠟完全燃燒，得到6.6g CO2和2.88g H2O	寫出計算過程： 結論：石蠟中不含氧元素．

【討論交流】誤差分析與處理：
（6）根據該學生設計的實驗，你認為造成誤差的原因是裝置內殘留的空氣含有水和二氧化碳或棉線燭芯燃燒也會產生水和二氧化碳或未完全燃燒的石蠟蒸氣、碳黑殘留在導管內或未進行多次重復實驗等（填寫一條）．
（7）針對你提出的誤差原因，提出減少誤差的實驗或改進措施：實驗前先通氧氣將裝置內的空氣趕盡或取相同規格的棉線燭芯代替蠟燭，做相同的實驗，然后扣除相應的數據或進行多次重復實驗取平均值等．

Answer 1

分析 （1）根據裝置氣密性的檢查方法分析；首先根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件，根據化學方程式的書寫方法、步驟進行書寫即可．
（2）根據濃硫酸的作用和還原劑還原氧化銅分析；
（3）氫氧化鈉可以與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
（4）根據質量守恒定律分析；
（5）根據題意“2.12g某物質在氧氣中完全燃燒，生成6.6g二氧化碳和2.88g水”及質量守恒定律反應前后元素的質量及種類不變可知，該物質一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素．再根據二氧化碳的碳元素、水中氫元素的質量的和與2.12g的關系，判定氧元素的存在情況；
（6）

解答 解：（1）該裝置的氣密性檢查的方法是先關閉分液漏斗的活塞，將導氣管一端放入水中，用手緊握燒瓶，若導管口有氣泡產生，則裝置氣密性良好，反之，則不好；過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）濃硫酸濃硫酸具有水性，可以干燥氧氣；氧化銅可以將一氧化碳轉化為二氧化碳．
（3）氫氧化鈉能與生成的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（4）要測定石蠟中含有的元素要測定，要探究E中吸收水中的氫元素與F中吸收二氧化碳中碳元素的質量，和C中蠟燭質量的減少進行比較．
（5）由質量守恒定律反應前后元素的種類不變，確定：該物質中一定含有碳、氫兩種元素，可能含有氧元素．再根據反應前后元素的質量相等，來確定氧元素是否含有．6.6g二氧化碳中碳元素的質量為：6.6g×$\frac{12}{44}$×100%=1.8g，2.88g水中氫元素的質量為：2.88g×$\frac{2}{18}$×100%=0.32g．1.8g+0.32g=2.12g與原物質的質量相等，故一定不含氧元素．
（6）裝置內殘留的空氣含有水和二氧化碳或棉線燭芯燃燒也會產生水和二氧化碳或未完全燃燒的石蠟蒸氣、碳黑殘留在導管內或未進行多次重復實驗等都會在成誤差．
（7）針對你提出的誤差原因，改進措施：實驗前先通氧氣將裝置內的空氣趕盡或取相同規格的棉線燭芯代替蠟燭，做相同的實驗，然后扣除相應的數據或進行多次重復實驗取平均值等．
故答案為：（1）先關閉分液漏斗的活塞，將導氣管一端放入水中，用手緊握燒瓶，若導管口有氣泡產生，則裝置氣密性良好，反之，則不好；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）干燥氧氣；確保不完全燃燒的一氧化碳及碳全部轉化為二氧化碳；
（3）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（4）CEF；
（5）石蠟中不含氧元素；
（6）裝置內殘留的空氣含有水和二氧化碳或棉線燭芯燃燒也會產生水和二氧化碳或未完全燃燒的石蠟蒸氣、碳黑殘留在導管內或未進行多次重復實驗等；
（7）實驗前先通氧氣將裝置內的空氣趕盡或取相同規格的棉線燭芯代替蠟燭，做相同的實驗，然后扣除相應的數據或進行多次重復實驗取平均值等．

點評 本題難度較大，掌握蠟燭燃燒的實驗、常見氣體的檢驗方法、質量守恒定律（反應前后元素種類不變）是正確解答本題的關鍵．