Question

利用純凈、干燥的氫氣還原灼熱的氧化銅來測定水的組成．實驗裝置由A、B、C、D組成（氫氣發(fā)生裝置省略未畫出）．回答下列問題：

（1如果某學(xué)生用鋅和較濃的鹽酸制取氫氣，他用裝置A、B是為了得到純凈、干燥的氫氣，在裝置A中通常放

 

溶液，其作用是

 

；在裝置B中通常放

 

溶液，其作用是

 

．
（2）實驗中，檢驗了氯氣的純度后，應(yīng)先通一段時間氮氣，在加熱氧化銅進(jìn)行反應(yīng)，其主要目的是

 

（3）實驗中，某次測定的數(shù)據(jù)如下表所示

	實驗前	實驗后
氧化銅和玻璃的總質(zhì)量	65.6g	59.2g
氯化鈣和U型管的總質(zhì)量	100.8g	108.0g

計算生成的水中，氧，氫元素的質(zhì)量比（要求有計算式）

 

（4）下列情況中，對實驗測定結(jié)果一定沒有影響的是（填序號）

 

①對CuO而言，H₂是過量的；
②CuO粉末中含有不與H₂反映的雜質(zhì)；
③反應(yīng)中部分CuO變成Ca₂O₃；
④干燥劑CaCl₂有部分失效；
⑤用NaOH代替CaCl₂作干燥劑．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,氣體的干燥（除水）,氫氣的化學(xué)性質(zhì)與燃燒實驗

專題：科學(xué)探究

分析：（1）用鋅和較濃的鹽酸反應(yīng)制取氫氣，氫氣中含有氯化氫氣體和水蒸氣，要得到純凈、干燥的氫氣，先要除去它們，據(jù)此分析回答；
（2）根據(jù)氫氣與空氣的混合氣體點燃時易發(fā)生爆炸分析；
（3）根據(jù)氯化鈣和U型管的增加的質(zhì)量是生成水的質(zhì)量，氧化銅和玻璃減少的質(zhì)量是氧元素的質(zhì)量分析；
（4）對于此題而言是檢驗水中氫、氧的元素質(zhì)量比，所以凡是不影響元素質(zhì)量比的選項都可．

解答：解：（1）氫氣還原氧化銅生成水和銅，題中圖示告訴我們氫氣用鋅和較濃的鹽酸反應(yīng)制得，故氫氣中含有氯化氫氣體和水蒸氣，先要除去它們，所以，用裝置A、B是為了得到純凈、干燥的氫氣，在裝置A中通常放 NaOH溶液，其作用是吸收HCl氣體；在裝置B中通常放濃硫酸溶液，其作用是干燥氫氣；
（2）由于氫氣與空氣的混合氣體點燃時易發(fā)生爆炸，所以，實驗中，檢驗了氯氣的純度后，應(yīng)先通一段時間氮氣，在加熱氧化銅進(jìn)行反應(yīng)，其主要目的是除去裝置中的空氣，防止氫氣與空氣的混合氣體發(fā)生爆炸；
（3）由題意及質(zhì)量守恒定律可知，玻璃管與氧化銅減少的質(zhì)量是水中氧的質(zhì)量，而U形管與氯化鈣增加的質(zhì)量是水的質(zhì)量，水的質(zhì)量減氧的質(zhì)量即為氫的質(zhì)量．所以，水中氧、氫元素的質(zhì)量之比為：（65.6g-59.2g）：[（108.0-100.8）-（65.6g-59.2g）]=8：1
（4）由上述的計算式可以看出：氫氣的量及氧化銅是否變成氧化亞銅對于結(jié)果無影響，而②的雜質(zhì)如果是能與氧化銅反應(yīng)的物質(zhì)則對結(jié)果會有影響，失效的氯化鈣會對水的吸收不充分，使結(jié)果不準(zhǔn)確，用氫氧化鈉做干燥劑時也會吸收空氣中的二氧化碳而使結(jié)果不準(zhǔn)確．
故答為：（1）NaOH，吸收HCl氣體，濃硫酸，干燥氫氣；（2）除去裝置中的空氣，防止氫氣與空氣的混合氣體發(fā)生爆炸；（3）（65.6g-59.2g）：[（108.0-100.8）-（65.6g-59.2g）]=8：1；（4）①③；

點評：此題是涉及物質(zhì)組成元素的驗證，通過對聯(lián)合實驗裝置的分析，使學(xué)生對分析問題及解決問題有了較為全面的訓(xùn)練．