Question

用如圖所示裝置，連成一套測定水的組成的裝置（實驗時B中裝入鋅粒和稀鹽酸）．請回答以下問題：

（1）檢查B裝置氣密性的方法是

 

．
（2）除本實驗外，B裝置還可用來制取的氣體是

 

．
（3）已知實驗裝置的連接順序可用字母a～i表示a f g e d b c （或c b）i，則C裝置的作用是

 

，D裝置的作用是

 

．
（4）A裝置中發生反應的化學方程式為

 

．
（5）實驗結果如下表

項目	實驗前	實驗后
氧化銅+玻璃管	65.6g	59.2g
氯化鈣+U形管	100.8g	108.0g

用上表數據列出求水中氧元素與氫元素質量比的計算式：

 

．
如果酒精燈熄滅后立即停止通氫氣，則所得出的水中氫、氧元素質量之比將

 

（填“偏高”、“偏低”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）裝置B的導管和長頸漏斗都可以排出氣體，因此在檢驗裝置氣密性時，需要先把導管關閉，然后通過長頸漏斗向裝置內注入水而使裝置內氣體被壓縮而壓強增大；從而達到檢查裝置連接處是否漏氣的目的；
（2）裝置B適用于固體與液體在不需要加熱的條件下發生反應制取氣體，因此，凡是固體與液體在常溫下反應制取的氣體都可使用該裝置；
（3）裝置C內盛有能吸收水的濃硫酸，氣體通過濃硫酸時，混在氣體中的水分吸收，達到干燥氣體的作用；裝置D中盛有氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉可與HCl反應而吸收混在氣體中的HCl；
（4）產生的氫氣經裝置C、D凈化處理后通入裝置A，與玻璃管內的氧化銅接觸，在加熱條件下，奪取氧化銅中的氧元素而生成水；
（5）裝置A反應前后的質量差即是生成水中氫元素的質量，裝置C反應前后質量差即為生成水的質量，裝置C、A質量差的差值即為生成水中氫元素的質量；酒精燈熄滅后立即停止通氫氣，空氣進入玻璃管，高溫下的銅會和空氣中的氧氣再次反應形成氧化銅，造成反應后的質量稱量偏大，相應的影響到氫質量的計算結果，則最終影響到水中氫、氧元素質量比的計算結果．

解答：解：（1）檢查裝置B的氣密性時，應先把導管關閉，防止氣體從導管排出而無法判斷裝置氣密性；當從長頸漏斗注入水時，至漏斗末端浸沒在水面以下，裝置內氣體被壓縮瓶內壓強增大，如果裝置不漏氣，長頸漏斗內的水將不能繼續流入瓶中；
故答案為：用夾子夾住a處導管，從長頸漏斗注入水，至漏斗下端管口在水面以下時停止注水，靜置，漏斗內水面不再下降，氣密性良好；
（2）裝置B可用于固體與液體在常溫下反應制取的氣體；制取二氧化碳使用塊狀石灰石和稀鹽酸，制取氧氣可用粉末狀二氧化錳和過氧化氫；因此，氧氣、二氧化碳也可使用裝置B制取；
故答案為：CO₂；
（3）產生的氣體通過裝置C中的濃硫酸時，氣體中的水分被吸收，因此裝置C的作用就是除去混在氫氣中的水；產生的氣體裝置D中的氫氧化鈉溶液時，揮發出的HCl氣體會被氫氧化鈉反應而除去，因此裝置D的作用除去混在H₂中的HCl氣體；
故答案為：除去混在H₂中的水蒸氣；除去混在H₂中的HCl氣體；
（4）在加熱條件下，氫氣可奪取氧化銅中的氧，反應生成銅和水；
故答案為：H₂+CuO?Cu+H₂O；
（5）裝置A反應前后的質量差即是生成水中氫元素的質量=65.6g-59.2g，
裝置C反應前后質量差即為生成水的質量=108.1g-100.8g，
裝置C、A質量差的差值即為生成水中氫元素的質量=（108.1g-100.8g）-（65.6g-59.2g）；
故答案為：

(108.1g-100.8g)-(65.6g-59.2g)

65.6g-59.2g

；
酒精燈熄滅后立即停止通氫氣，高溫下的銅會和空氣中的氧氣再次反應形成氧化銅，造成稱量的反應前后質量差偏小，即生成水中氧元素質量偏小，相應的影響到氫質量的計算結果偏大，則最終影響到水中氫、氧元素質量比的計算結果；
故答案為：偏高．

點評：本題中水的組成元素質量比是由實驗所得數據進行計算的，其中氧化銅與玻璃在反應前后的質量差為失去的氧元素的質量，而不是生成水的質量，因為反應前的稱量并不包括氫的質量．