Question

（2010?巢湖模擬）某學校課外興趣小組為了研究家用含少量硫元素的煤的燃燒效率（已知煤的燃燒效率=完全燃燒的碳的質量÷碳的總質量），他們用W g煤在實驗室中的密閉體系中燃燒，將燃燒后的氣體分成兩等份，甲、乙兩組再分別進行下列實驗：
甲：把其中的一份氣體依次通過①足量高錳酸鉀溶液②品紅稀溶液③足量的澄清石灰水，然后過濾、洗滌、干燥，稱得固體的質量為a g；
乙：把另一份氣體依次通過①足量的堿石灰②m g足量的灼熱CuO，充分反應后稱量②的固體質量為b g．
根據(jù)上述實驗回答下列問題：
（1）甲能否得出燃燒效率：

否

（填“能”或“否”），甲實驗中步驟①的目的是

除去SO₂氣體

，步驟②的目的是

驗證SO₂氣體有無除盡

．
（2）根據(jù)甲、乙的數(shù)據(jù)，該煤的燃燒效率為

a 100

a 100 + m-b 16

，該煤中碳的含量為

( a 100 + m-b 16 )×24

w

×100%

（用含w、m、a、b的表達式表示，不必化簡）．

Answer 1

分析：（1）煤的燃燒效率=完全燃燒的碳的質量÷碳的總質量，依據(jù)實驗步驟分析可知，燃燒生成的氣體為二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳，依據(jù)測定結果分析不能計算出完全反應的碳的質量；通過實驗步驟甲，是除去二氧化硫，得到二氧化碳的質量；
（2）依據(jù)甲、乙實驗分別計算得到每份氣體中二氧化碳物質的量和一氧化碳物質的量來計算煤的燃燒效率；依據(jù)碳元素守恒，注意氣體兩等份計算原Wg煤中碳元素的質量計算碳的含量．

解答：解：（1）甲：把其中的一份氣體依次通過①足量高錳酸鉀溶液②品紅稀溶液③足量的澄清石灰水，然后過濾、洗滌、干燥，稱得固體的質量為a g；
乙：把另一份氣體依次通過①足量的堿石灰②m g足量的灼熱CuO，充分反應后稱量②的固體質量為b g，分析實驗過程可知煤燃燒生成的氣體中含有二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳，煤的燃燒效率=完全燃燒的碳的質量÷碳的總質量，不能計算出混合氣體中的碳元素質量，甲實驗中①是除去二氧化硫，②是驗證二氧化硫是否除凈；步驟③得到二氧化碳的質量，
故答案為：否；除去SO₂氣體；驗證SO₂氣體有無除盡；
（2）甲：把其中的一份氣體依次通過①足量高錳酸鉀溶液②品紅稀溶液③足量的澄清石灰水，然后過濾、洗滌、干燥，稱得固體的質量為a g為碳酸鈣質量，物質的量為

ag

100g/mol

=

a

100

mol；
乙：把另一份氣體依次通過①足量的堿石灰②m g足量的灼熱CuO，充分反應后稱量②的固體質量為b g，依據(jù)反應CO+CuO═Cu+CO₂，1molCO反應，固體反應前后質量減小16g，（m-b）g減小，反應的一氧化碳物質的量為

m-b

16

mol，所以該煤的燃燒效率可以依據(jù)碳元素守恒計算得到：

a 100

a 100 + m-b 16

；Wg煤燃燒生成的氣體中含碳元素物質的量為2×（

a

100

+

m-b

16

）mol，Wg煤中碳的含量為

( a 100 + m-b 16 )×24

w

×100%；
故答案為：

a 100

a 100 + m-b 16

；

( a 100 + m-b 16 )×24

w

×100%．

點評：本題考查了題干信息的分析應用，注意實驗兩等份的質量變化，分析碳元素守恒是計算的關鍵，題目難度中等．