Question

【題目】某課外小組利用H2 還原CuO 粉末的實驗測定水的組成，圖甲是測定裝置的示意圖。

（設(shè)計實驗步驟）

①連接好裝置，并檢查氣密性

②裝入藥品，打開彈簧夾，通入一段時間氫氣后關(guān)閉彈簧夾

③分別稱量裝置C、D 的質(zhì)量

④再次打開彈簧夾，通入氫氣后，加熱裝置C

⑤待C 中固體全部變?yōu)榧t色后，停止加熱

⑥繼續(xù)通入氫氣，待裝置C 恢復(fù)至室溫后，關(guān)閉彈簧夾

⑦再次分別稱量裝置C、D 的質(zhì)量

（完善實驗設(shè)計）經(jīng)過討論同學(xué)們認(rèn)為，為了提高實驗的安全性，步驟④加熱裝置 C 前， 應(yīng)在 E 導(dǎo)管口收集一試管氣體后，進(jìn)行如圖乙所示操作，若操作過程中聽到尖銳爆鳴聲， 則反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

（進(jìn)行實驗）該小組的同學(xué)按上述步驟進(jìn)行實驗，并進(jìn)行了實驗數(shù)據(jù)（C 中玻璃管質(zhì)量為60.0g）

	裝置C 的質(zhì)量/g	裝置D 的質(zhì)量/g
反應(yīng)前	68.0	158.2
反應(yīng)后	67.2	159.1

（1）小組同學(xué)利用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制氫氣，請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。在鋅與稀硫酸反應(yīng)的過程中，若夾緊彈簧夾，則A 中反應(yīng)停止，其原理是_____。

（2）步驟⑥的目的是_____。

（數(shù)據(jù)處理）

（1）根據(jù)上表中數(shù)據(jù)，水中氫、氧元素的質(zhì)量比等于_____（使用原始數(shù)據(jù)列式，不用計算出結(jié)果）。

（拓展探究）該小組同學(xué)參考上述實驗原理，模仿實驗步驟，設(shè)計了如圖裝置（假設(shè)氫氧化鈉溶液能完全吸收二氧化碳），打算測定二氧化碳中碳、氧元素的質(zhì)量比。但測出的碳、氧元素的質(zhì)量比總是小于 3:8，請分析可能的原因_____。

Answer 1

【答案】2H2+O22H2O Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 關(guān)閉彈簧夾后，試管內(nèi)生成氣體，氣壓增大，將液體壓回長頸漏斗，固液分離，反應(yīng)停止 讓生成的水蒸氣全部進(jìn)入D裝置，使其被充分吸收減少誤差；或防止空氣進(jìn)入C中，使銅又被氧化造成誤差；或答防止空氣中的水蒸氣被吸入D中造成誤差 [（159.1-158.2）-（68.0-67.2）]:（68.0-67.2） 氣體經(jīng)過氫氧化鈉溶液帶出水蒸氣，使測得的二氧化碳質(zhì)量偏小

【解析】

[完善實驗設(shè)計]

氫氣在空氣中燃燒生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2H2+O22H2O。故填：2H2+O22H2O；

[進(jìn)行實驗]

（1）鋅和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅；在鋅與稀硫酸反應(yīng)的過程中，若夾緊彈簧夾，則A 中反應(yīng)停止，其原理是關(guān)閉彈簧夾后，試管內(nèi)生成氣體，氣壓增大，將液體壓回長頸漏斗，固液分離，反應(yīng)停止。故填：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；關(guān)閉彈簧夾后，試管內(nèi)生成氣體，氣壓增大，將液體壓回長頸漏斗，固液分離，反應(yīng)停止；

（2）步驟⑥的目的是讓生成的水蒸氣全部進(jìn)入D裝置，使其被充分吸收減少誤差。故填：讓生成的水蒸氣全部進(jìn)入D裝置，使其被充分吸收減少誤差。

[數(shù)據(jù)處理]

（1）根據(jù)上表中數(shù)據(jù)，水中氫、氧元素的質(zhì)量比等于[（159.1-158.2）-（68.0-67.2）]:（68.0-67.2），故填：[（159.1-158.2）-（68.0-67.2）]:（68.0-67.2）；

[拓展探究]該小組同學(xué)參考上述實驗原理，模仿實驗步驟，設(shè)計了如圖裝置（假設(shè)氫氧化鈉溶液能完全吸收二氧化碳），打算測定二氧化碳中碳、氧元素的質(zhì)量比。但測出的碳、氧元素的質(zhì)量比總是小于 3:8，請分析可能的原因是：氣體經(jīng)過氫氧化鈉溶液帶出水蒸氣，使測得的二氧化碳質(zhì)量偏小。

故填：氣體經(jīng)過氫氧化鈉溶液帶出水蒸氣，使測得的二氧化碳質(zhì)量偏小。