Question

18、（Ⅱ）利用制得的纯净氢气还原氧化铜实验测定水的质量组成，全套装置可从下图中提供的仪器，进行组装．[浓硫酸、氯化钙、碱石灰（CaO+NaOH）都有吸水性，常作干燥剂]

（1）写出全套装置的连接接口顺序：a→

e→d→h→i→b→c→f或b→c→h→i→e→d→f

．
（2）E处加热与制氢先后顺序是

先制氢气，赶尽空气，再加热E处

，目的是什么

赶尽装置中的空气防止氢气与空气混合后受热爆炸

？
（3）完全反应后其实验测定的数据填在下表

	实验前质量（g）	实验后质量（g）
氧化铜+玻璃管	85.6	79.2
（ B或C    ）是B、是C还是D	140.0	147.2

（4）根据实验数据填空，生成水的质量

7.2g

；还原氧化铜的氢气质量

0.8g

；生成水中氧的质量

6.4g

；水中氢与氧的质量比为

1：8

．
（5）如果全套装置右末端没有

D

；会使测定的氢、氧质量比

偏大

（偏大，偏小，无影响）

Answer 1

分析：由题意可知，氢气纯净，制取干燥的氢气需要除掉反应中带出的水蒸气，实验终须测生成水的质量，所以需要把还原氧化铜生成的水吸收并称重．连接过程中还要考虑洗气的通入顺序，一般规律是：液体洗气装置的通入顺序是长进短出；E装置减轻的质量就是生成的水中氧元素的质量，U形管增重即生成的水的质量．

解答：解：（1）在用锌粒与稀盐酸反应制取氢气时得到的氢气中往往含有水蒸气与氯化氢气体，据题意知氢气中的氯化氢已除去，只除水蒸气即可，因B C都能吸收水分做干燥剂，所以装置最后吸收水分的装置与干燥氢气的装置是可以互换的，故选e→d→h→i→b→c→f或b→c→h→i→e→d→f；
（2）任何可燃气体在加热时都不能混有空气，所以加热前应先把装置内的空气排净以防爆炸；
（3）B C都能吸收水分做干燥剂，所以装置最后吸收水分的装置与干燥氢气的装置是可以互换的，根据1的答案选择装置；
（4）E装置减轻的质量就是CuO中的O失去的质量，是氢气夺走了CuO中的O生成了水，U形管增重的质量就是该反应生成的水的质量，则水中H元素的质量就是水的质量减去O元素的质量，则水中氢跟氧的质量比就是：[（108.0g-100.8g）-（65.6g-59.2g）]：（65.6g-59.2g）=1：8；
（5）D的作用是吸收空气中的水蒸气，以免进入乙装置影响测定结果，若无D，空气中的水蒸气加入，U形管的质量增加，E减少的质量不变，即所测氧的质量不变，则氢的质量增加，从而造成测量结果偏大．
故答案为：
（1）e→d→h→i→b→c→f或b→c→h→i→e→d→f；
（2）先制氢气，赶尽空气，再加热E处；赶尽装置中的空气防止氢气与空气混合后受热爆炸；
（3）B或C（根据1的答案选择相应的装置）；
（4）7.2g；0.8g；6.4g；1：8；
（5）D；偏大．

点评：利用液体除杂质过程中要长导管进、短导管出，即“长进短出”；加热可燃性气体时，要防止装置内的空气与可燃性气体混合发生爆炸，应先将装置内的空气排净；测定水的组成需要确切的实验数据，所以要分析清楚每步实验的目的方可准确解答该题，培养了学生对化学知识的综合运用能力．