13. 为了测定蜡烛中碳、氢两种元素的质量比,某化学兴趣小组设计了如图所示的实验。

实验步骤如下:先分别称量装置Ⅰ中蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量。按图示连接好仪器,点燃蜡烛,同时从a导管抽气。一段时间后熄灭蜡烛,再分别称量装置Ⅰ中蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量(提示:浓硫酸只吸收水,氢氧化钠和氧化钙固体既可以吸收水分也可以吸收二氧化碳)。实验数据如下表:

(1)该实验中测得水的质量为g,二氧化碳的质量为g。
(2)由该实验数据计算,蜡烛中碳、氢元素的质量比为。
(3)理论上,装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的总质量大于蜡烛减少的质量,其原因是。
(4)该实验能否准确测出蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的质量?(填“能”或“不能”),理由是。
学霸 067

1.8
4.4
6:1
蜡烛
燃烧时，氧气也参与反应
不能
装置Ⅰ是敞口的，空气中水蒸气和二氧化碳也会分别被吸收到装置Ⅱ和装置Ⅲ中

【分析】
要解决这道题，需明确各装置的作用：装置Ⅱ中浓硫酸仅吸收水，其反应前后的质量差为生成水的质量；装置Ⅲ中氢氧化钠和氧化钙固体吸收二氧化碳，其反应前后的质量差为生成二氧化碳的质量。计算碳氢元素质量比时，需利用化学式计算水中氢元素、二氧化碳中碳元素的质量。结合质量守恒定律分析总质量差异，实验能否准确测量需考虑装置是否会吸收空气中的水和二氧化碳。
【解析】
（1）装置Ⅱ增加的质量为生成水的质量，装置Ⅲ增加的质量为生成二氧化碳的质量，根据实验数据，水的质量为1.8g，二氧化碳的质量为4.4g。
（2）水中氢元素的质量：$m(H)=1.8g×\frac{2}{1×2+16}=0.2g$；二氧化碳中碳元素的质量：$m(C)=4.4g×\frac{12}{12+16×2}=1.2g$，故碳、氢元素质量比为$1.2g:0.2g=6:1$。
（3）蜡烛燃烧是蜡烛与氧气反应生成水和二氧化碳，根据质量守恒定律，参加反应的蜡烛质量与氧气质量之和等于生成水和二氧化碳的总质量，因此装置Ⅱ和Ⅲ增加的总质量（水+二氧化碳）大于蜡烛减少的质量，原因是氧气参与了反应。
（4）该实验不能准确测出蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的质量，因为装置Ⅰ是敞口的，空气中的水蒸气会被装置Ⅱ吸收，空气中的二氧化碳会被装置Ⅲ吸收，导致测得的水和二氧化碳质量偏大，产生实验误差。
【答案】
1.8；4.4；6:1；蜡烛燃烧时，氧气也参与反应；不能；装置Ⅰ是敞口的，空气中水蒸气和二氧化碳也会分别被吸收到装置Ⅱ和装置Ⅲ中
【知识点】
质量守恒定律；化学式相关计算；实验误差分析
【点评】
本题以测定蜡烛中碳氢元素质量比的实验为载体，综合考查了质量守恒定律的应用、化学式的计算以及实验误差分析，需要学生理解各装置的作用，结合反应原理分析问题，难度适中，能较好地考查学生的实验探究能力和计算能力。
【难度系数】
0.5