Question

利用干燥而纯净的氢气还原氧化铜的实验测定水的质量组成，装置如图：装置的连接顺序为ABCDE，完全反应后，其实验测定的数据如下表所列：

	实验前	实验后
C（氧化铜+玻璃管）的质量/g	75.6	69.2	O元素的质量6.4g
D（氯化钙+U型管）的质量/g	110.8	118.0	H2O的质量　7.2g

试回答：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为________，装置B的作用是________．
（2）装置C中的现象为________．
（3）根据实验数据填空：水中氢、氧两种元素的质量比为________．
（4）装置E中碱石灰能吸收水蒸气，若不安装E装置，会使结果中氢元素的质量________，（填“偏大”“偏小”“不受影响”之一）试简述判断依据________．

Answer 1

解：（1）锌粒与稀盐酸反应生成氢气和氯化锌，发生反应的化学方程式为：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；B装置是干燥氢气，除去氢气中的水蒸气；
（2）装置C中是氢气还原氧化铜，现象为黑色粉末逐渐变为红色；
（3）C装置减轻的质量就是CuO中的O失去的质量，是氢气夺走了CuO中的O生成了水，U形管增重的质量就是该反应生成的水的质量，则水中H元素的质量就是水的质量减去O元素的质量，故氧元素质量为：75.6 g-69.2 g=6.4g，生成水的质量为：118.0 g-110.8 g=7.2g；生成水中氢元素的质量为 7.2 g-6.4 g=0.8g；则水中氢跟氧的质量比就是：[（108.0g-100.8g）-（65.6g-59.2g）]：（65.6g-59.2g）=1：8；
（4）装置E中碱石灰能吸收水蒸气，若不安装E装置，空气中的水蒸气会进入D装置，使测得水的质量增大导致计算出H元素的质量增大，所以会使结果中氢元素的质量偏大．
故答案为：（1）Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；吸收A中会发出的水蒸气；
（2）黑色粉末逐渐变为红色；
（3）1：8；
（4）偏大； 空气中的水蒸气会进入D装置，使测得水的质量增大导致计算出H元素的质量增大．
分析：由题意可知，氢气需纯净，可通过E装置除去氯化氢，制取干燥的氢气需要除掉反应中带出的水蒸气，实验终须测生成水的质量，所以需要把还原氧化铜生成的水吸收并称重．连接过程中还要考虑洗气的通入顺序，一般规律是：液体洗气装置的通入顺序是长进短出；C装置减轻的质量就是生成的水中氧元素的质量，U形管增重即生成的水的质量．
点评：利用液体除杂质过程中要长导管进、短导管出，即“长进短出”；测定水的组成需要确切的实验数据，所以要分析清楚每步实验的目的方可准确解答该题，培养了学生对化学知识的综合运用能力．