Question

5．某学校实验小组欲在实验室中制取H₂，并根据H₂还原CuO的实验来探究水的质量组成．实验室中提供的试剂及仪器如下：
请回答：
（1）如果制得H₂从左向右流向时，上述仪器的连接顺序是a接g₂，g₁接e₂，e₁接c₂（或c₁），c₁（或c₂）接d₁（或d₂），d₂（或d₁）接h₂（碱石灰）．
（2）实验装置里最后连接盛放碱石灰干燥管的目的是防止无水CaCl₂吸收空气中水蒸气，增大测定误差．
（3）装入药品后进行实验，有下列的步骤：正确操作的步骤是⑦、③、①、②、⑤、⑥、④、⑦
①打开A的活塞；②点燃C处的酒精灯；③检查装置的气密性；④关闭活塞，停止产生H₂；⑤等CuO变红后撤去酒精灯；⑥通入H₂，使C中物质冷却；⑦称量C管和D管的质量．
（4）若测得原质量为w g的硬质玻璃管C，反应后质量变为m g，U形管实验后质量增加n g，则水中氢、氧两元素的质量比可表示为$\frac{n-（w-m）}{w-m}$．
（5）若实验中有部分CuO被还原为红色Cu₂O，对实验的影响为无影响（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）．

Answer 1

分析 根据实验目的需先制得氢气（选装置A），再除去氢气中混有的杂质HCl（选装置G）和水蒸气（选装置E），洗气时都是长管进短管出，然后氢气与CuO反应（选装置C），最后根据D装置中质量的变化得出实验过程中生成H₂O的质量，进一步推算H₂O的质量组成，为保证实验结果的严密性，应防止空气中的水蒸气进入D装置，需在D后接装置H，反应过程中玻璃管C的质量变化即CuO→Cu过程中的O的质量，为（w-m），氢元素的质量等于所得H₂O的质量n g减去O的质量．虽然CuO部分被还原为Cu₂O，但用于生成H₂O的H、O两元素的质量比并不改变．
（1）先制得氢气（选装置A），再除去氢气中混有的杂质HCl（选装置G）和水蒸气（选装置E），洗气时都是长管进短管出，然后氢气与CuO反应（选装置C），最后根据D装置中质量的变化得出实验过程中生成H₂O的质量，进一步推算H₂O的质量组成，为保证实验结果的严密性，应防止空气中的水蒸气进入D装置，需在D后接装置H；
（2）实验装置里最后连接盛放碱石灰干燥管的目的是防止无水CaCl₂吸收空气中水蒸气；
（3）实验目的是测定CD中固体质量的变化，先称量CD质量，再检查装置气密性，打开分液漏斗活塞，使盐酸和锌反应生成氢气，通过氧化铜完全反应后撤去酒精灯，待玻璃管冷却后再关闭活塞停止通氢，最后称量CD得到生成的水的质量和氧化铜反应前后的质量变化；
（4）反应过程中玻璃管C的质量变化即CuO→Cu过程中的O的质量，为（w-m），氢元素的质量等于所得H₂O的质量n g减去O的质量；
（5）虽然CuO部分被还原为Cu₂O，但用于生成H₂O的H、O两元素的质量比并不改变．

解答 解：根据实验目的需先制得氢气（选装置A），再除去氢气中混有的杂质HCl（选装置G）和水蒸气（选装置E），洗气时都是长管进短管出，然后氢气与CuO反应（选装置C），最后根据D装置中质量的变化得出实验过程中生成H₂O的质量，进一步推算H₂O的质量组成，为保证实验结果的严密性，应防止空气中的水蒸气进入D装置，需在D后接装置H，反应过程中玻璃管C的质量变化即CuO→Cu过程中的O的质量，为（w-m），氢元素的质量等于所得H₂O的质量n g减去O的质量．虽然CuO部分被还原为Cu₂O，但用于生成H₂O的H、O两元素的质量比并不改变．
（1）如果制得H₂从左向右流向时，先制得氢气（选装置A），再除去氢气中混有的杂质HCl（选装置G）和水蒸气（选装置E），洗气时都是长管进短管出，然后氢气与CuO反应（选装置C），最后根据D装置中质量的变化得出实验过程中生成H₂O的质量，进一步推算H₂O的质量组成，为保证实验结果的严密性，应防止空气中的水蒸气进入D装置，需在D后接装置H，上述仪器的连接顺序是：a   g₂　g₁　e₂　e₁　c₂（或c₁）　c₁（或c₂）　d₁（或d₂）　d₂（或d₁）　h₂，
故答案为：a   g₂　g₁　e₂　e₁　c₂（或c₁）　c₁（或c₂）　d₁（或d₂）　d₂（或d₁）　h₂；　
（2）实验装置里最后连接盛放碱石灰干燥管的目的是，防止无水CaCl₂吸收空气中水蒸气，增大测定误差，
故答案为：防止无水CaCl₂吸收空气中水蒸气，增大测定误差；
（3）实验目的是测定CD中固体质量的变化探究水的质量组成，先称量CD质量，再检查装置气密性，打开分液漏斗活塞，使盐酸和锌反应生成氢气，通过氧化铜完全反应后撤去酒精灯，待玻璃管冷却后再关闭活塞停止通氢，最后称量CD得到生成的水的质量和氧化铜反应前后的质量变化，正确操作的步骤是⑦、③、①、②、⑤、⑥、④、⑦，
故答案为：⑦、③、①、②、⑤、⑥、④、⑦；
（4）反应过程中玻璃管C的质量变化即CuO→Cu过程中的O的质量，为（w-m），氢元素的质量等于所得H₂O的质量n g减去O的质量．虽然CuO部分被还原为Cu₂O，但用于生成H₂O的H、O两元素的质量比并不改变，所以水中氢、氧两元素的质量比可表示为：$\frac{n-（w-m）}{w-m}$，
故答案为：$\frac{n-（w-m）}{w-m}$；
（5）虽然CuO部分被还原为Cu₂O，但用于生成H₂O的H、O两元素的质量比并不改变，若实验中有部分CuO被还原为红色Cu₂O，对实验的影响为无影响，
故答案为：无影响．

点评 本题考查了物质性质的实验探究、实验过程、实验装置连接、实验注意问题等，注意测定原理的理解应用，题目难度中等．