Question

【题目】水是由氢、氧两种元素组成的化合物。这一结论建立在大量实验基础之上。

（1）“氢气燃烧”是人们认识水组成的开始

氢气在空气中燃烧，在其火焰上方罩一只干冷的烧杯，可观察到烧杯内壁模糊。已知：同温同压下，体积相同的任何气体具有相同的分子数。欲使1L氢气完全燃烧，所需空气至少约为______L。

（2）“电解法”证明水的组成（装置如图1所示，电极不与水及生成的气体反应）

①该实验使用的是低压______电（填“直流”或“交流”）电源；

②气体b为______。

③通电时反应的化学方程式为______；

④通电后中间球形容器内液面上升的原因是______。

（3）“氢气还原氧化铜”证明水的组成（碱石灰可吸收水和二氧化碳）

实验观察到图2装置A中黑色粉末逐渐变红，则反应的方程式为______，测得装置A中的玻璃管和其盛有的物质在反应前后的质量差为m1，装置B和其盛有的物质在反应前后的质量差为m2，据此可计算出水中O、H元素的质量比为______（用含m1、m2表示）。实验时该比值往往略小于8：1，原因可能是______（写出一条即可）

Answer 1

【答案】2.4 直流 氧气 2H2O2H2↑+O2↑ 生成的气体在容器中聚集，把液体压入球形容器内 CuO+H2Cu+H2O m1：（m2﹣m1） 空气中的水蒸气、二氧化碳被B装置吸收

【解析】

（1）氢气燃烧的化学方程式为：2H2+O22H2O，同温同压下，体积相同的任何气体具有相同的分子数，欲使1L氢气完全燃烧，需要0.5L氧气，所需空气至少约为：0.5L÷21%=2.4L；

（2）①该实验使用的是低压直流电电源；

②b与正极连接，因此气体b为氧气；

③电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑；

④通电后中间球形容器内液面上升的原因是生成的气体在容器中聚集，把液体压入球形容器内；

（3）加热条件下，氧化铜和氢气反应生成铜和水，反应的方程式为：CuO+H2Cu+H2O；

测得装置A中的玻璃管和其盛有的物质在反应前后的质量差为m1，说明氧化铜中氧元素质量是m1，装置B和其盛有的物质在反应前后的质量差为m2，说明反应生成水的质量是m2，因此水中O、H元素的质量比为：m1：（m2﹣m1）；实验时该比值往往略小于8：1，原因可能是空气中的水蒸气、二氧化碳被B装置吸收，导致计算生成水的质量偏大。