Question

為確定氣體X（可能為H₂、CO、CH₄的一種），將X點(diǎn)燃，將其產(chǎn)生通過(guò)A、B兩個(gè)洗氣瓶，無(wú)明顯現(xiàn)象，B中溶夜可使酚酞變紅
（一）試回答：（1）A中盛有

 

溶液，B中液體應(yīng)為

 

．
（2）填表√表示增加，×表示不變．

A質(zhì)量	√	×	√
B質(zhì)量	×	√	√
X化學(xué)式	①	②	③
燃燒方程式

（3）若X為純凈或混合物，當(dāng)AB質(zhì)量均增加時(shí)，X組成最多為

 

種，X為純凈物時(shí)，若B增m克A則增加

 

克．
（二）可選用裝置（如示意圖鐵架臺(tái)未畫(huà)）

給出藥品：稀H₂SO₄，無(wú)水CuSO₄、CuO、H₂O、Zn粒（a克＜1），利用以上條件，設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，粗測(cè)鋅原子相對(duì)質(zhì)量．（假定標(biāo)況下實(shí)驗(yàn)H₂密度 0.08928g/L）
（1）選用裝置按順序?yàn)椋▽?xiě)裝置標(biāo)號(hào)）

 

，各儀器接口連接順序?yàn)椋▽?xiě)接口字母）

 

．
（2）為H₂產(chǎn)量盡量少損失，放試劑時(shí)操作為

 

．
（3）測(cè)得水為V升，所用Zn粒a克，則Zn原子量數(shù)學(xué)表達(dá)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,氣體的凈化（除雜）

專(zhuān)題：科學(xué)探究

分析：（一）（1）三種氣體燃燒的產(chǎn)物各不相同，根據(jù)產(chǎn)物的不同來(lái)分析X的組成；先用濃硫酸質(zhì)量的變化驗(yàn)證是否有水生成，再用氫氧化鈉溶液質(zhì)量的變化來(lái)驗(yàn)證是否生成二氧化碳；
（2）當(dāng)只有濃硫酸的質(zhì)量增加時(shí)，說(shuō)明該氣體是氫氣；若只有氫氧化鈉溶液的質(zhì)量增加，說(shuō)明該氣體是一氧化碳；若濃硫酸和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量都增加，說(shuō)明該氣體是甲烷；
（3）AB質(zhì)量都增加，說(shuō)明既有水生成，又有二氧化碳生成，具體分析其組成：CH₄燃燒生成二氧化碳和水；H₂燃燒生成水；CO燃燒生成二氧化碳．濃硫酸可吸收水分，質(zhì)量增加；NaOH溶液可以吸收二氧化碳，質(zhì)量增加；根據(jù)可能的情況進(jìn)行分析；若X為純凈物，可利用方程式進(jìn)行計(jì)算；
（二）（1）從提供的藥品可以看出求鋅的相對(duì)原子質(zhì)量的關(guān)系建立在鋅與硫酸的反應(yīng)，并對(duì)生成的氫氣的體積進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而可求出氫氣的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式可求鋅的原子量，利用該設(shè)計(jì)選擇裝置；制取氫氣的裝置在前，利用③裝置排水時(shí)應(yīng)是氣體由短管通入，用⑥測(cè)量出排出水的體積．則可選擇裝置的連接順序；
（2）了解操作中，加放試劑的方法；
（3）水的體積即是生成氫氣的體積換算出氫氣的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算可求出鋅的原子量．

解答：解：（一）（1）根據(jù)三種氣體的燃燒產(chǎn)物，以及B中溶液顯堿性，可知A應(yīng)該選擇濃硫酸，B應(yīng)該選擇氫氧化鈉溶液；
（2）裝置A的質(zhì)量增加，B裝置的質(zhì)量不變，說(shuō)明有水生成，沒(méi)有二氧化碳?xì)怏w生成，氣體X是氫氣；
若A裝置的質(zhì)量不變，B裝置的質(zhì)量增加，說(shuō)明有二氧化碳生成，沒(méi)有水生成，則氣體X為一氧化碳；
若A裝置和B裝置的質(zhì)量都增加，說(shuō)明既有二氧化碳生成，也有水生成，則氣體X是甲烷；
（3）若A裝置和B裝置的質(zhì)量都增加，說(shuō)明既有二氧化碳生成，也有水生成，則氣體X（純凈或混合物）的可能組成有：CH₄；H₂、CO、CH₄；CO、CH₄；H₂、CH₄或H₂、CO五種情況；若B增重mg，也就是生成mg的二氧化碳，設(shè)同時(shí)生成水的質(zhì)量為x，則
CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O
            44   36
            mg   x

44

36

=

mg

x

，x=

9

11

mg
（二）（1）從提供的藥品可以看出求鋅的相對(duì)原子質(zhì)量的關(guān)系建立在鋅與硫酸的反應(yīng)，并對(duì)生成的氫氣的體積進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而可求出氫氣的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式可求鋅的原子量，該設(shè)計(jì)選擇裝置，圖中④是制取氫氣的裝置，③是收集氫氣并排水的裝置，⑥是測(cè)量排出水的體積，故答案為：③④⑥；
．制取氫氣的裝置在前，利用③裝置排水時(shí)應(yīng)是氣體由短管通入，水由長(zhǎng)管排出，用⑥測(cè)量出排出水的體積進(jìn)而確定收集到的氫氣的體積．故答案為：G→F→E→I；
（2）操作中，為了保證不漏出氫氣，則注意加放試劑：向試管中加入足量的稀硫酸后，將試管斜放，再把鋅片放在試管內(nèi)壁上，塞緊塞子，將試管慢慢直立，讓鋅片滑下與硫酸接觸發(fā)生反應(yīng)；
（3）水的體積即是生成氫氣的體積換算出氫氣的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算可求出鋅的原子量．由題意知：氫氣的質(zhì)量為：2

V(H2)

22.4

g．
設(shè)鋅的相對(duì)原子質(zhì)量為 x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
x               2
ag             2

V(H2)

22.4

g

x

ag

=

2

2 V(H2) 22.4 g

，x=

22.4a

V(H2)

．
故答案為：（一）（1）濃硫酸；氫氧化鈉溶液；
（2）①H₂；2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O；②CO；2CO+O₂

點(diǎn)燃  .

2CO₂；③CH₄；CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O；
（3）五；

9

11

m；
（二）（1）③④⑥；G→F→E→I；
（2）向試管中加入足量的稀硫酸后，將試管斜放，再把鋅片放在試管內(nèi)壁上，塞緊塞子，將試管慢慢直立，讓鋅片滑下與硫酸接觸發(fā)生反應(yīng)；
（3）

22.4a

V(H2)

．

點(diǎn)評(píng)：第一部分主要考查常見(jiàn)氣體燃燒的產(chǎn)物以及根據(jù)產(chǎn)物判斷物質(zhì)，同學(xué)們一定要了解常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)．第二部分是對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)考查題，解題的關(guān)鍵是對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊�求的�?wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合相關(guān)的化學(xué)方程式的計(jì)算對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析探討．