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2020 年 1 月 25 日总建筑面积为 3.39 万平方米的火神山医院正式开...

2020 1 25 日总建筑面积为 3.39 万平方米的火神山医院正式开工,火神山医院在建造过程中用到了HDPE 膜。老师告诉同学们HDPE 膜具有极好的抗冲击性和防潮性,听完老师的描述后,同学们对HDPE 膜的组成元素产生了浓厚的兴趣,进行了如下探究。

(提出问题)HDPE膜由什么元素组成?

(查阅资料)①HDPE 膜能够燃烧,燃烧可能生成一氧化碳;②碱石灰主要成分是氢氧化钠固体和氧化钙固体。

(实验探究)如图所示,先通入干燥氮气,再将 4.2g HDPE 膜样品在一定质量的氧气中点燃,并将燃烧产物依次通过装置ABCD(装置中每步反应均进行完全)。

(实验记录)

装置质量

A 装置总质

 

C 装置总质

 

实验前

100.0 g

100.0 g

实验后

105.4 g

113.2 g

 

(实验分析)

1)实验前,先通入氮气的目的是___________

2)装置A 中浓硫酸的作用是__________

3)实验中观察到装置B 中黑色粉末变成红色,证明燃烧产物中有____________

4)装置C 中发生的化学反应方程式为__________

5)装置D 的作用是______________

(数据处理)4.2 g HDPE 膜样品中含碳元素的质量为______________g,含氢元素的质量为______________g

(实验结论)HDPE 膜由碳元素、氢元素组成,不含其他元素的理由是___________(用数据分析)。

(反思拓展)实验中的 4.2 g HDPE 膜样品燃烧消耗的氧气质量为m,则m 的取值范围为____________

 

排尽装置内的空气,以防止加热发生爆炸 吸收水蒸气 CO 2NaOH + CO2=Na2CO3+H2O 防止外界空气中的水、二氧化碳等气体进入C装置内,影响测量结果 3.6 0.6 生成物中碳、氢元素质量之和为4.2g 9.6g≤ m≤ 14.4g 【解析】 (1)实验前,先通入氮气的目的是排尽装置内的空气,以防止加热发生爆炸。故填:排尽装置内的空气,以防止加热发生爆炸; (2)装置A中浓硫酸的作用是吸收水蒸气。故填:吸收水蒸气; (3)实验中观察到装置B中黑色粉末变成红色,是因为氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,证明燃烧产物中有一氧化碳。故填:一氧化碳; (4)装置C 中氢氧化钠和生成的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学反应方程式为:2NaOH + CO2=Na2CO3+H2O;故填:2NaOH + CO2=Na2CO3+H2O; [数据处理]4.2 g 的HDPE 膜样品中含碳元素的质量为:(113.2g-100g)=3.6g,含氢元素的质量为(105.4g-100g)=0.6g。故填:3.6;0.6; [实验结论]HDPE 膜由碳元素、氢元素组成,不含其他元素的理由是生成物中碳、氢元素质量之和为:3.6g+0.6g=4.2g。故填:生成物中碳、氢元素质量之和为4.2g; [反思拓展]0.6g氢元素完全燃烧需要氧气的质量为:0.6g×=4.8g ①假设3.6g碳燃烧只生成二氧化碳,需要氧气的质量为:3.6g×=9.6g,此时4.2 g 的HDPE膜样燃烧需要氧气的质量为:4.8g+9.6g=14.4g; ②假设3.6g碳燃烧只生成一氧化碳,需要氧气的质量为:3.6g×=4.8g,此时4.2 g 的HDPE膜样燃烧需要氧气的质量为:4.8g+4..8g=9.6g; 则m 的取值范围为9.6g≤ m≤14.4g。 故填:9.6g≤ m≤14.4g。  
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