Question

為了測定水的組成選用下列裝置回答問題：（氫氣用鹽酸和鋅制得）

（1）為準確測定水的組成，為防止雜質(zhì)干擾，正確的連接順序為：己→______→丙；
（2）乙裝置的作用是______．
（3）若測得丁裝置中樣品在實驗前后減少6.4克，乙裝置中藥品增加了7.2克，丙裝置增加了3.6克，根據(jù)此可求出水中H、O質(zhì)量比為（只寫計算式）______．
（4）實驗結(jié)束后，若丁處仍有黑色固體，這對實驗的結(jié)果的影響是______（填“氧的質(zhì)量偏大”、“氫的質(zhì)量偏大”、“無影響”）；
（5）裝置中的丙能否省去？______為什么？______．

Answer 1

解：（1）為準確測定水的組成，防止雜質(zhì)干擾，從己中生成的氫氣帶有氯化氫氣體和水蒸氣，依次通過甲和戊除去，然后再通過丁還原氧化銅，反應(yīng)后生成的水蒸氣經(jīng)過乙被吸收，最后再連接丙裝置，丙的作用是吸收空氣中的水蒸氣，以免進入乙裝置影響測定結(jié)果．可用于干燥的裝置除丙外還有乙和戊，由于裝置戊不便于稱量變化前后的質(zhì)量，所以不應(yīng)位于丁裝置后吸收反應(yīng)生成的水．綜上所述，可得出裝置的連接順序：己→甲→戊→丁→乙→丙．
（2）裝置乙中放入大量的干燥劑，直接和丁裝置相連，所以其作用應(yīng)是吸收丁裝置反應(yīng)產(chǎn)生的水；
（3）丁中金屬氧化物反應(yīng)前后減少的質(zhì)量為6.4克，即水中氧元素的質(zhì)量；乙裝置增加的質(zhì)量7.2克即為生成水的質(zhì)量；7.2克-6.4克為氫元素的質(zhì)量．根據(jù)此可求出水中H、O質(zhì)量比為（7.2-6.4）：6.4；
（4）實驗結(jié)束后，丁處仍有黑色固體說明CuO沒有全部參加反應(yīng)，不參加反應(yīng)的CuO在反應(yīng)后仍在裝置內(nèi)，不影響反應(yīng)前后的稱重．另外，本次探究的是生成水中H、O元素的質(zhì)量關(guān)系，CuO是否全部反應(yīng)只是影響生成水的多少，不影響質(zhì)量比的推算；
（5）裝置丙也用于吸收水和二氧化碳，因為丙處于裝置乙之后的整套裝置的最末端直接與大氣相通，所以該裝置一定不是用于吸收反應(yīng)中生成的水，那么就是用來吸收空氣中的水和二氧化碳．這樣可以減少空氣中水和二氧化碳對探究結(jié)果的影響，保證實驗結(jié)果的準確性．
故答案為：
（1）甲→戊→丁→乙；
（2）吸收氫氣還原氧化銅后生成的水；
（3）（7.2g-6.4g）：6.4 g；
（4）無影響；
（5）不能； 它的目的是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，否則會影響實驗的結(jié)果．
分析：首先要明確裝置在實驗探究中所起的作用及測定水的組成的實驗思路為：利用金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣還原金屬氧化物，測定丁中金屬氧化物和乙中干燥劑反應(yīng)前后的質(zhì)量．丁中金屬氧化物反應(yīng)前后的質(zhì)量減少，減少的質(zhì)量就是金屬氧化物中失去的氧元素的質(zhì)量，即生成的水中氧元素的質(zhì)量；乙中干燥劑反應(yīng)前后質(zhì)量增重，增重的質(zhì)量即為生成的水的質(zhì)量
點評：此題考查測定水的組成的綜合實驗，有利于培養(yǎng)學生對化學知識的綜合運用能力．解題有以下要點：1、一套完整的實驗裝置應(yīng)由以下四個部分組成：發(fā)生裝置+凈化裝置+性質(zhì)實驗裝置+尾氣處理裝置；2、凈化氣體時：一般除雜在先，干燥在后．測定水的組成需要確切的實驗數(shù)據(jù)，因此在實驗裝置的選擇中，要盡量消除各種對實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果的干擾因素，全面考查了學生的實驗?zāi)芰Γ?