题目内容
1.氢气能在加热条件下还原氧化铜:H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O,化学兴趣小组同学在老师指导下,进行图示实验来验证水的组成,并得到正确的结果.实验过程如下:
Ⅰ.称量装有干燥氧化铜的具支试管D质量为m1,装有白色无水硫酸铜固体的装置C质量为m2,连接A、B、D装置;
Ⅱ.打开弹簧夹,从长颈漏斗加入足量的稀硫酸.先通入气体一段时间后,再连接好装置C,然后点燃酒精灯加热;
Ⅲ.待D中发生反应后,从试管底部向口部来回移动酒精灯,一段时间后熄灭酒精灯.继续通入气体,待试管冷却后关闭弹簧夹;
Ⅳ.称量具支试管D与剩余固体质量为m3,装置C的质量为m4.
已知:装置气密性良好;白色无水硫酸铜固体能够吸收水,且遇水变蓝色;氧化铜中的杂质不参加反应;B、C中所装药品足量,能完全吸收相关物质.请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑.
(2)操作Ⅱ中“先通入气体一段时间”既能保障实验安全,还能起到减小误差的作用.
(3)操作Ⅲ中“从试管底部向口部来回移动酒精灯”的目的是防止水蒸气液化,减小误差.
(4)根据实验数据,写出计算水中氢、氧元素的质量比的式子:[(m4-m2)-(m1-m3)]/(m1-m3)[或(m4-m2-m1+m3)/(m1-m3)],如果去掉装置B,则该比值增大(填“增大”、“不变”或“减小”).
分析 (1)根据实验室中制取氢气的原理来书写;
(2)可以将装置内的空气排净;
(3)从试管底部向口部来回移动酒精灯是为了让试管处于较高的温度;
(4)装置C增重的质量就是生成水的质量,试管减少的质量就是水中氧元素的质量,根据浓硫酸的吸水性来分析.
解答 解:(1)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,故填:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(2)先通入气体一段时间可将装置内的空气排净,防止其中的水蒸气对实验结果的影响,故填:减小误差;
(3)从试管底部向口部来回移动酒精灯是为了让试管处于较高的温度,防止水蒸气液化,减小误差;故填:防止水蒸气液化,减小误差;
(4)根据质量守恒定律可知,装置D减少的质量就是水中氧元素的质量,即:(m1-m3);装置C增重的质量就是生成水的质量,即(m4-m2),则水中氢元素的质量为:[(m4-m2)-(m1-m3)].装置B中的浓硫酸吸收了氢气中的水蒸气,避免了装置C增重偏大,而导致实验结果偏大.
故填:[(m4-m2)-(m1-m3)]/(m1-m3)[或 (m4-m2-m1+m3)/(m1-m3)];增大.
点评 本题以实验探究的形式考查水的组成,同学们要具有综合的化学知识才能做好此题.
练习册系列答案
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