题目内容
【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).
【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.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)