Question

5．PLA是一種新型可降解塑料，能有效緩解塑料垃圾造成的白色污染．已知PLA由碳、氫、氧三種元素組成，為了測定7.2gPLA樣品氧元素的質(zhì)量，某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了以下探究．
【實驗設(shè)計】查閱資料，無水硫酸銅遇水由白色變成藍(lán)色

將7.2gPLA樣品充分燃燒，為分別吸收燃燒產(chǎn)物并通過清晰可見的現(xiàn)象檢驗吸收是否完全，以上實驗裝置正確的連接順序是：A→B→E→D→C（填寫裝置的字母序號）．
【分析與結(jié)論】①實驗中選擇純凈的氧氣而不用空氣的原因是空氣中含有二氧化碳、水蒸氣等，對驗證結(jié)果有影響．
②裝置E的作用是驗證水蒸氣是否被完全吸收．
③正確連接裝置后，確認(rèn)氣密性良好．充分燃燒7.2gPLA樣品，測得相關(guān)實驗數(shù)據(jù)見下表（已知燃燒產(chǎn)物被完全吸收，灰燼質(zhì)量忽略不計）．
通過分析與計算，可知7.2gPLA樣品中含有氧元素的質(zhì)量為3.2克，該PLA樣品中碳、氫、氧三種元素的原子個數(shù)最簡整數(shù)比為3：4：2．

裝置	B	C	D	E
實驗前質(zhì)量/g	160	150	150	100
實驗后質(zhì)量/g	163.6	150	163.2	100

Answer 1

分析 【實驗設(shè)計】PLA由碳、氫、氧三種元素組成，吸收燃燒產(chǎn)物并通過清晰可見的現(xiàn)象檢驗吸收是否完全，根據(jù)吸收二氧化碳用氫氧化鈉溶液，檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，吸收水蒸氣使用濃硫酸，檢驗水蒸氣用無水硫酸銅，進(jìn)行分析解答．
【分析與結(jié)論】①根據(jù)空氣中含有二氧化碳和水蒸氣，應(yīng)該考慮避免這兩種物質(zhì)的存在對PLA的燃燒產(chǎn)物判定的影響，進(jìn)行分析解答．
②裝置E中的藥品是無水硫酸銅，由題意，無水硫酸銅遇水由白色變成藍(lán)色，進(jìn)行分析解答．
③由題意，B裝置的質(zhì)量增加了163.6g-160g=3.6g，D裝置的質(zhì)量增加了163.2g-150g=13.2g，進(jìn)行分析解答．

解答 解：【實驗設(shè)計】將7.2gPLA樣品充分燃燒，生成二氧化碳和水蒸氣，應(yīng)顯吸收二氧化碳和水蒸氣，再檢驗它們吸收是否完全．吸收二氧化碳用氫氧化鈉溶液，檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，吸收水蒸氣使用濃硫酸，檢驗水蒸氣用無水硫酸銅，應(yīng)先吸收水蒸氣，再吸收二氧化碳，否則通過氫氧化鈉溶液時會帶出水蒸氣，影響水蒸氣的測定；以上實驗裝置正確的連接順序是：A→B→E→D→C．
【分析與結(jié)論】①檢驗氫元素和碳元素的存在是通過燃燒后生成的水和二氧化碳進(jìn)行的，而空氣中含有水和二氧化碳，會對實驗結(jié)果造成影響．
②裝置E中的藥品是無水硫酸銅，由題意，無水硫酸銅遇水由白色變成藍(lán)色，裝置E的作用是驗證水蒸氣是否被完全吸收．
③B裝置的質(zhì)量增加了163.6g-160g=3.6g，即生成了3.6g水；D裝置的質(zhì)量增加了163.2g-150g=13.2g，即生成了13.2g二氧化碳；由質(zhì)量守恒定律，7.2gPLA樣品中含有氫元素的質(zhì)量為3.6g×$\frac{1×2}{1×2+16}$×100%=0.4g；含碳元素的質(zhì)量為13.2g×$\frac{12}{12+16×2}$×100%=3.6g；7.2gPLA樣品中含有氧元素的質(zhì)量為7.2g-0.4g-3.6g=3.2g．
該PLA樣品中碳、氫、氧三種元素的原子個數(shù)最簡整數(shù)比為$\frac{3.6g}{12}$：$\frac{0.4g}{1}$：$\frac{3.2g}{16}$=3：4：2．
故答案為：【實驗設(shè)計】B；E；D；C；
【分析與結(jié)論】①空氣中含有二氧化碳、水蒸氣等，對驗證結(jié)果有影響；②驗證水蒸氣是否被完全吸收；③3.2；3：4：2．

點評 本題有一定難度，掌握常見氣體的檢驗方法與吸收方法、質(zhì)量守恒定律是正確解答本題的關(guān)鍵；需要注意檢驗二氧化碳和水的存在時，需要先檢驗水，后檢驗二氧化碳．