题目

某种有机化合物和洋气的混合气体中,氧气的质量分数为84%,20度时,100g该混合气体在密闭容器中充分燃烧,生成二氧化碳和睡,温度恢复到20度后,得到64g混合气体,其中氧气的质量分数为31.25%,通过计算说明：
（1）该有机物由什么元素组成?
（2）该有机物中各元素的质量比是多少?
甲乙丙三人进行下列失言：各取30.0mL同浓度的盐酸（密度为1.01g/cm3）加入同一种镁铝合金粉末产生气体,有关数据如下;
实验组别 甲 乙 丙
合金质量（g） 0.255 0.385 0.459
气体质量（g) 0.025 0.03 0.03
求盐酸溶液的质量分数（精确到0.1%）

提问时间：2020-08-10

答案

1.
（1）有机物在O2中充分燃烧生成CO2和水,因此其中一定含有C、H元素,可能含有O元素；
燃烧前,混合气体中O2的质量分数为84%,则100g气体中含有O2为84g,有机物为16g；
充分燃烧后,原来的100g气体只剩64g气体,由质量守恒可知,由于恢复到20℃,此时水为液态,质量即为100-64=36g,其中H元素质量为36×(2H/H2O)=4g；
且混合气体的成分是CO2和O2,其中O2的质量为64×31.25%=20g,则CO2质量为44g,其中C元素质量为44×(C/CO2)=12g,则C、H总质量为12+4=16g,恰好符合燃烧前算得的有机物质量,因此该有机物只由C、H元素组成.
（2）前一问已经算出C、H的质量,因此质量比为12:4=3:1.
2.
分析数据,乙丙两人加入的合金质量不同,但是产生的氢气质量却相同,因此他们二人中至少有一人所加入的金属是过量的（也可能二人都过量）,导致同浓度同体积盐酸中的等质量的HCl都消耗尽,同时产生等质量的H2；不管是Mg还是Al反应,方程式都有共同点：
2HCl~H2↑【即HCl与H2的系数比为2:1】
73~2【HCl与H2质量比为73:2】
而当给定盐酸中HCl耗尽时产生了0.03g H2,则可算出其中所含有的HCl质量为0.03×(73/2)=1.095g
而给定盐酸的质量为1.01×30=30.3g,因此其中HCl的质量分数为
1.095/30.3≈3.6%