将一定质量的乙醇(C2H6O)和氧气置于一个封闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如下表。下列判断正确的是(    )

  • A.表中a的值为15
  • B.物质X是该反应的催化剂
  • C.物质X中可能含有氢元素
  • D.若起始时增加8g氧气,则无X生成

答案

正确答案:D

知识点:质量守恒定律及其应用  

解题思路

质量守恒定律表格题的解题步骤为:①求未知量;②根据反应前后物质质量变化确定反应物和生成物;③结合题意具体分析。
A.根据质量守恒定律可知,密闭容器中,任一时刻物质的总质量守恒,则23+40+0+0+0=0+0+27+22+a,求得a=14,A错误。
B.根据“反应后质量减小的是反应物,质量增大的是生成物”可知,乙醇、氧气为反应物,水、二氧化碳、X为生成物,X不是该反应的催化剂,B错误。
C.根据B中分析可知,该反应可表示为C2H6O+O2H2O+CO2 +X。根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类和质量不变。观察反应可知,通过计算C2H6O和H2O中氢元素的质量是否相等判断X中是否含有氢元素。
C2H6O中氢元素的质量为
H2O中氢元素的质量为
氢元素质量相等,故X中不含氢元素,C错误。
D.想确定增加氧气后是否有X生成,可先判断出X的化学式。结合C中分析,X中不含有氢元素,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类和质量不变。可通过计算C2H6O和CO2中碳元素的质量是否相等判断X中是否含有碳元素,而是否含有氧元素可根据X中碳元素的质量是否等于X的质量关系进行判断。
C2H6O中碳元素的质量为
CO2中碳元素的质量为
即X中应该含碳元素,其质量为6g,又因为X的质量为14g,所以X中还含有氧元素,其质量为8g,则X中碳、氧的原子个数比为,即X为CO。若想没有CO生成,需将14g的CO转化成CO2,计算出消耗的氧气质量即可。
根据化学方程式2CO+O22CO2可知,参加反应的CO和O2的质量比为(2×28):32=7:4,所以14gCO需消耗8g的氧气。
根据上述分析若起始时增加8 g氧气,则无X生成,碳元素会全部转化到CO2中,D正确。
故选D。

易错点

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