Question

【题目】某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后，提出问题：“测定水的组成还有其他的方法吗？”经过讨论后，得到了肯定的答案，邀请你一起对此展开探究．

（1）【查阅资料】D装置球形管中碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙．它们不但能吸收水，还能吸收CO2 ， 写出氢氧化钠与 CO2反应的化学方程式
（2）【设计方案】甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和上图装置及药品进行实验（操作规范）．A 装置中发生反应的化学方程式为： ．
（3）【分析交流】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验后测得：
①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了 1.6g；
②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为，而由水的化学式算得 H、O元素的质量比为 ．
（4）【数据处理】在实验过程中产生氢气 0.2g，共消耗稀硫酸 50g，请依据化学方程式求出该硫酸溶液中溶质的质量分数．
（5）【分析交流】针对上述结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，此观点得到了大家的认同，你对此改进的方法是（假设生成的水完全被 D 中碱石灰吸收，装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计）．

Answer 1

【答案】
（1）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
（2）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
（3）1.1：8,1：8；
（4）所以该硫酸溶液中溶质的质量分数为19.6%；
（5）在D装置后面再连接一个干燥管
【解析】解：【查阅资料】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

【设计方案】锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；

【分析交流】根据“①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g；②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g”，则可推测算得水中氧元素的质量是1.6g，氢元素的质量是1.82g﹣1.6g=0.22g，则水中H、O元素的质量比为：0.22g：1.6g=1.1：8，由水的化学式算得H、O元素的质量比为：（1×2）：（16×1）=1：8；

【数据处理】设参加反应的硫酸质量为x

Zn+	H2SO4═ZnSO4+	H2↑
	98	2
	x	0.2g

x=9.8g

所以该硫酸溶液中溶质的质量分数为： ×100%=19.6%；

【分析交流】因为空气中的水、二氧化碳进入了干燥管，影响了结果，所以应该在D装置后面再连接一个干燥管，这样能够防止空气中的水和二氧化碳进入D中．

所以答案是：【查阅资料】2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

【设计方案】Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；

【分析交流】1.1：8，1：8；

【数据处理】所以该硫酸溶液中溶质的质量分数为19.6%；

【分析交流】在D装置后面再连接一个干燥管．

【考点精析】本题主要考查了氢气的制取和检验和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识点，需要掌握氢气的实验室制法原理：Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑；Zn + 2HCl = ZnCl2 +H2↑不可用浓盐酸的原因 浓盐酸有强挥发性 ；不可用浓硫酸或硝酸的原因 浓硫酸和硝酸有强氧化性；注意：a、配平 b、条件 c、箭号才能正确解答此题．