Question

【题目】水是由氢、氧两种元素组成的化合物。这一结论是科学家们在大量实险的基础上得出的。

(1)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应来制备氢气。请从如图装置中选择并组装一套制取干燥氢气的装置，正确的连接顺序为___(用接口处字母填写)。

(2)研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。

①氢气在点燃前一定要___。

②氢气在空气中燃烧时，若在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯，可观察到的现象是___。在相同条件下，欲使1L氢气完全燃烧，所需空气至少约为___L。

(3)科学家们又用“电解法”证明了水的组成(装置如图所示，电极不与水及生成的气体反应)。电解时，水中需加入少量的NaOH，其作用是___。 通电一段时间后，发现甲、乙两量简中收集的气体体积比略小于1：2，其原因可能是___ (写出一条即可)。

(4)拉瓦锡还用另一实验证明了水的组成。他让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管，结果得到了氢气，同时枪管表面有黑色固体(磁铁矿的主要成分)生成。该反应的化学方程式为___。

(5)用“氢气还原氧化铜”实验也可以证明水的组成(如图)。装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m1，装置B和其中物质在反应前后的质量差为m2，据此可计算出水中O、H元素的质量比为___(用含 m1、m2的代数式表示)。实验时该比值往往略小于8：1，原因可能是___(写出一条即可)。

(6)碘与锌在常温下反应速度很慢，若滴入几滴水则反应剧烈，水在此的作用是___。

Answer 1

【答案】bcdg 验纯 烧杯壁上有水雾 2.5 增强水的导电性 氧气比氢气更易溶于水 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 m1：(m2﹣m1) 空气中的水和二氧化碳进入了B装置 催化作用

【解析】

(1)氢气是锌粒和稀硫酸反应生成的，反应是固体和液体反应不需要加热，浓硫酸具有吸水性，能除去氢气中的水蒸气，氢气的密度小于空气的密度，用向下排空气法收集，所以连接顺序是bcdg，故填bcdg。

(2)①氢气具有可燃性，点燃不纯的氢气可能会发生爆炸，所以在点燃氢气前一定要验纯，故填验纯；

②氢气燃烧生成水，所以烧杯壁上有水雾，故填烧杯壁上有水雾；

由化学方程式2H2+O2 2H2O可知，1L氢气完全燃烧消耗0.5L氧气，因为氧气约占空气体积的1/5，所以需要空气的体积是2.5L，故填2.5。

(3)电解水加入氢氧化钠是为了增强水的导电性，加快反应的速率，故填增强水的导电性；

甲、乙两量筒中收集的气体体积比略小于1：2，可能是氧气比氢气更易溶于水，故填氧气比氢气更易溶于水。

(4)反应物是铁和水，生成物是四氧化三铁和氢气，故反应的化学方程式写为：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。

(5)装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m1就是氧化铜中减少的氧元素的质量，也就是水中氧元素质量为m1；装置B和其中物质在反应前后的质量差为m2就是氢气与氧化铜反应生成的水的质量，即水的质量是：m2，所以水中氢元素质量为：m2﹣m1，所以O、H元素的质量比为m1：(m2﹣m1)，故填m1：(m2﹣m1)；

由于空气中的水和二氧化碳会进入B装置，导致结果小于8：1，故填空气中的水和二氧化碳进入了B装置。

(6)催化剂具有催化作用，能改变反应速率，水在此的作用是催化作用，故填催化作用。