题目内容

【题目】某课外小组利用H2 还原CuO 粉末的实验测定水的组成,图甲是测定装置的示意图。

(设计实验步骤)

①连接好装置,并检查气密性

②装入药品,打开弹簧夹,通入一段时间氢气后关闭弹簧夹

③分别称量装置CD 的质量

④再次打开弹簧夹,通入氢气后,加热装置C

⑤待C 中固体全部变为红色后,停止加热

⑥继续通入氢气,待装置C 恢复至室温后,关闭弹簧夹

⑦再次分别称量装置CD 的质量

(完善实验设计)经过讨论同学们认为,为了提高实验的安全性,步骤④加热装置 C 前, 应在 E 导管口收集一试管气体后,进行如图乙所示操作,若操作过程中听到尖锐爆鸣声, 则反应的化学方程式是_____

(进行实验)该小组的同学按上述步骤进行实验,并进行了实验数据(C 中玻璃管质量为60.0g

装置C 的质量/g

装置D 的质量/g

反应前

68.0

158.2

反应后

67.2

159.1

1)小组同学利用锌粒和稀硫酸反应制氢气,请写出反应的化学方程式_____。在锌与稀硫酸反应的过程中,若夹紧弹簧夹,则A 中反应停止,其原理是_____

2)步骤⑥的目的是_____

(数据处理)

1)根据上表中数据,水中氢、氧元素的质量比等于_____(使用原始数据列式,不用计算出结果)。

(拓展探究)该小组同学参考上述实验原理,模仿实验步骤,设计了如图装置(假设氢氧化钠溶液能完全吸收二氧化碳),打算测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。但测出的碳、氧元素的质量比总是小于 3:8,请分析可能的原因_____

【答案】2H2+O22H2O Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 关闭弹簧夹后,试管内生成气体,气压增大,将液体压回长颈漏斗,固液分离,反应停止 让生成的水蒸气全部进入D装置,使其被充分吸收减少误差;或防止空气进入C中,使铜又被氧化造成误差;或答防止空气中的水蒸气被吸入D中造成误差 [159.1-158.2-68.0-67.2]:68.0-67.2 气体经过氢氧化钠溶液带出水蒸气,使测得的二氧化碳质量偏小

【解析】

[完善实验设计]

氢气在空气中燃烧生成水,反应的化学方程式是:2H2+O22H2O。故填:2H2+O22H2O

[进行实验]

1)锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌;在锌与稀硫酸反应的过程中,若夹紧弹簧夹,则A 中反应停止,其原理是关闭弹簧夹后,试管内生成气体,气压增大,将液体压回长颈漏斗,固液分离,反应停止。故填:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2;关闭弹簧夹后,试管内生成气体,气压增大,将液体压回长颈漏斗,固液分离,反应停止;

2)步骤⑥的目的是让生成的水蒸气全部进入D装置,使其被充分吸收减少误差。故填:让生成的水蒸气全部进入D装置,使其被充分吸收减少误差。

[数据处理]

1)根据上表中数据,水中氢、氧元素的质量比等于[159.1-158.2-68.0-67.2]:68.0-67.2),故填:[159.1-158.2-68.0-67.2]:68.0-67.2);

[拓展探究]该小组同学参考上述实验原理,模仿实验步骤,设计了如图装置(假设氢氧化钠溶液能完全吸收二氧化碳),打算测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。但测出的碳、氧元素的质量比总是小于 3:8,请分析可能的原因是:气体经过氢氧化钠溶液带出水蒸气,使测得的二氧化碳质量偏小。

故填:气体经过氢氧化钠溶液带出水蒸气,使测得的二氧化碳质量偏小。

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