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【题目】某校化学兴趣小组利用电解水、氢气燃烧、氢气还原氧化铜三组实验装置分别测定水的组成,其中图二、图三中反应所需的氢气来自实验室制氢气装置。(资料:实验室用锌粒和20%的硫酸溶液反应制取氢气,反应方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑)

      

(1)按左上图一实验,写出电解水反应方程式_______b管中产生的气体是 _______

(2)按右上图二实验,图二U型管中氧化钙的作用是_______________ , d处点燃氢气,证明水的组成的现象是_______________________________________

(3)按下图三实验,B装置中反应的化学方程式为______________________C装置中的现象是 ______________。若实验测得B装置实验前后减少了3.2克,C增加了4.0克,根据实验数据计算出水中氢氧元素质量比为1:4,大于实际结果1:8,可能的原因是_______________。若B中仍有黑色固体,则实验结果_____________( 偏大,偏小,无影响),图三实验装置中D装置的作用是__________________

【答案】 2H2O 2H2↑+O2 氧气(O2) 吸收氢气从溶液中带出的水分(干燥氢气等合理给分) d处产生淡蓝色的火焰,烧杯底部有小液滴(只有d处现象不得分) H2 + CuOCu + H2 O 白色粉末变蓝 氢气从溶液中带出的水分,使C装置吸收的水分质量偏大,造成计算出的氢元素质量偏大(合理给分) 无影响 阻止空气中的水分进入C装置影响实验结果

【解析】本题考查了利用电解水、氢气燃烧、氢气还原氧化铜三组实验装置分别测定水的组成,电解水、氢气燃烧是利用质量守恒定律得到水的组成,氢气燃烧时,要用干燥的氢气燃烧才能得到正确的结果,氢气还原氧化铜,测定B中氧化铜和C中干燥剂反应前后的质量,B中氧化铜反应前后的质量减少,减少的质量就是氧化铜中失去的氧元素的质量,即生成的水中氧元素的质量;C中干燥剂反应前后质量增重,增重的质量即为生成的水的质量。

(1)电解水时生成了氧气和氢气,反应方程式是:2H2O 2H2↑+O2↑,b管中产生的气体体积小于a管,b管中产生的气体是氧气(O2);

(2)右上图二实验要证明有水生成,实验室制得的氢气中含有水,要除去水;氧化钙能与水反应,图二U型管中氧化钙的作用是吸收氢气从溶液中带出的水分(干燥氢气等)d处点燃氢气,氢气燃烧时产生淡蓝色火焰,生成水,证明水的组成的现象是d处产生淡蓝色的火焰,烧杯底部有小液滴。

(3)图三实验,B装置中氢气与氧化铜在加热时生成了铜和水,反应的化学方程式为H2 + CuOCu + H2 O 硫酸铜遇水变蓝色C装置中的现象是白色粉末变蓝。氢气还原氧化铜生成铜和水,减少的固体的质量就是氧化铜中含有的氧元素的质量,氧元素的质量为3.2g,C装置吸收的是水,故水的质量为4g,所以氢元素的质量为4g-3.2g=0.8g,所以氢元素和氧元素的质量比为:0.8g:3.2g=1:4,计算的结果氢元素的质量偏大,可能时水的质量测量偏大,可能是氢气从溶液中带出的水分,使C装置吸收的水分质量偏大,造成计算出的氢元素质量偏大;实验结束后,无论B处是否仍有黑色固体,对实验测定的水中氢氧元素的质量比无影响,这是因为计算水中氢氧元素的质量比时,利用的是B中减少的质量和C中增加的质量,与氧化铜是否完全反应无关;图三实验装置中D装置中的干燥剂能吸收水,能阻止空气中的水分进入C装置影响实验结果。

练习册系列答案
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【题目】下图是实验室制取气体的一些装置,据图回答有关问题。

(1)写出指定仪器的名称:①
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取较纯净的氧气装置组合是 , 符号表达式为
(3)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的符号表达式是 , 如果用A作为发生装置,则需改进的是;当选用E装置收集完气体后,测得其纯度明显偏低,原因可能是(填序号)
A.高锰酸钾中混入了二氧化锰 B.收集前,集气瓶中未注满水
C.收集后,集气瓶中仍有少量水 D.未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
(4)硫化氢(H2S)气体是一种无色有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大,易溶于水,实验室中可以用固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下反应制取,实验室制取硫化氢气体选用的发生装置为(填字母编号);如果用F图所示装置收集硫化氢气体,气体应从(填“a”或“b”)端管口通入。
(5)在2017年江苏省中学化学创新实验调演中,李彬老师设计了“氢氧焰”的实验,装置如下图所示:

利用氢气与氧气的发生装置制取并储存纯净的气体于气球中。A瓶中硫酸铜溶液的作用是 , B瓶中产生氢气,通过玻璃活塞K1、K2分别有序控制氧气和氢气的流量,先后进行如下操作:①关闭K2 , 打开K1 , 通入氧气,将带火星的木条置于三通管口处,
观察到 , 说明氧气具有助燃性。将燃着的木条移开,管口处无火焰。
②关闭K1 , 打开K2 , 通入氢气,将燃着的木条置于三通管口处,管口处有火焰。移去燃着的木条,氢气安静地燃烧,说明氢气具有可燃性。把铁片放在火焰上一段时间,铁片呈红热状。打开K1 , 通入氧气,铁片迅速熔断被切割,由此得出的结沦是

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