将一定量的乙醇(C2H6O)和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃,测得反应前后物质的质量如下表.下列判断
A、由表中数据分析可知,反应前后,乙醇的质量减少了4.6g,故乙醇是反应物,参加反应的乙醇的质量为4.6g;同理可以确定氧气是反应物,参加反应的氧气的质量为8.0g;水是生成物,生成的水的质量为5.4g;生成二氧化碳的质量为4.4g;由质量守恒定律,X应是生成物,且生成的X的质量为4.6g+8.0g-5.4g-4.4g=2.8g,故表中a的值为为0g+2.8g=2.8g,故选项说法错误.
B、由A选项分析可知,X的质量增加,故一定不是该反应的催化剂,故选项说法错误.
C、根据反应前后元素质量不变,反应物乙醇中含氢元素的质量为4.6g×
| 1×6 |
| 12×2+1×6+16 |
| 1×2 |
| 1×2+16 |
D、根据乙醇燃烧的方程式可知,4.6克乙醇能与9.6克的氧气恰好完全反应,生成了二氧化碳和水,故选项说法正确.
故选D.
【答案】D
【答案解析】试题分析:由反应前、后的质量关系可知,反应前乙醇为4.6g,反应后为0g,质量减少了4.6g,是反应物;反应前氧气为8g,反应后为0g,质量减少了8g,是反应物;二氧化碳反应前是0g,反应后为4.4g,质量增加了4.4g,是生成物;水反应前是0g,反应后为5.4g,质量增加了5.4g,是生成物;根据质量守恒定律可知,x是生成物,生成了2.8g,AB错误;依据质量守恒定律化学元素的质量不变可知,X中不含氢元素;乙醇与氧气反应的质量比为46:96,若起始时氧气的质量是9.6
,氧气充足,则无X生成,D正确。故选D。
考点:质量守恒定律及其应用
B、由A选项分析可知,X的质量增加,故一定不是该反应的催化剂,故B错误;
C、4.6g乙醇物质的量为0.1mol,则n(H)=0.6mol,5.4水的物质的量为0.3mol,含有氢原子为0.6mol,等于乙醇含有的氢原子数目,故X一定不含H元素,故C错误;
D.4.6g乙醇物质的量为0.1mol,8g氧气的物质的量为0.25mol,5.4水的物质的量为0.3mol,水中含有的H原子等于乙醇中含有的H原子,4.4g二氧化碳为0.1mol,故X中含有C原子为0.2mol-0.1mol=0.1mol、含有氧原子为0.1mol+0.25mol×2-0.2mol-0.3mol=0.1mol,故X为CO,说明氧气不足,4.6g完全燃烧消耗氧气的物质的量为0.1mol×(2+
| 6 |
| 4 |
| 1 |
| 2 |
故选D.
由化合物中某元素的质量=化合物的质量×化合物中该元素的质量分数可以计算出:
2.3g乙醇中碳、氢、氧三元素的质量分别是1.2g、0.3g、0.8g;
2.2g二氧化碳中碳、氧两元素的质量分别是0.6g、1.6g;
2.7g水中氢、氧两元素的质量分别为0.3g、2.4g.
因此反应物中共有1.2g碳元素、0.3g氢元素、4.8g氧元素,
生成物二氧化碳和水中共有0.6g碳元素、0.3g氢元素、4g氧元素.
根据质量守恒定律可知:反应物中有0.6g碳元素和0.8g氧元素进入了生成物X中,
说明生成物X由碳、氧两元素组成,X中不含氢元素,其质量为0.6g+0.8g=1.4g,所以m的值为1.4.
由于X在反应前的质量为0,反应后的质量为1.4g,
说明X在反应过程中质量有变化,不符合催化剂的特点,所以X不是该反应的催化剂.
设X的化学式为CxOy,则12x:16y=0.6g:0.8g,解得x:y=1:1,即X的化学式为CO.
有以上分析可知:
A、表中m的值能确定,是1.4,故A正确;
B、由于反应生成了一氧化碳,说明乙醇燃烧不充分,增加氧气的量,有助于乙醇的充分燃烧,从而减少一氧化碳的生成.故B正确
C、X在反应过程中质量有变化,不符合催化剂的特点,故C错误;
D、X由碳、氧两元素组成,X中不含氢元素,故D错误
故选AB.