Question

将一定量的乙醇（C₂H₆O）和氧气置于一个完全密封的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水蒸气和一种未知物X．测得反应前后物质的质量如下表：

物质	乙醇	氧气	二氧化碳	水	X
反应前质量/g	2.3	4
反应后质量/g			2.2	2.7	m

下列判断正确的是（ ）
A．表中m的值为1.4
B．增加氧气的量可以减少X的生成
C．X可能是该反应的催化剂
D．X一定含有碳元素，可能含有氧元素

Answer

根据质量守恒定律分析，根据表中的数据确定反应物生成物．反应后质量减少的物质是反应物，质量增加的物质是生成物．通过计算乙醇、氧气、二氧化碳、水中各元素的质量，根据质量守恒定律可以确定X的组成、质量和化学式；经计算知X是一氧化碳，说明乙醇没有充分燃烧，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．
【解析】
由表中的数据可知：由于乙醇和氧气反应后质量减少，二氧化碳和水反应后质量增加，根据质量守恒定律可知：在该反应中，乙醇和氧气是反应物，二氧化碳和水是生成物．
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错误；
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B．