Question

利用纯净、干燥的氢气还原灼热的氧化铜来测定水的组成．实验装置由A、B、C、D组成（氢气发生装置省略未画出）．回答下列问题：

（1如果某学生用锌和较浓的盐酸制取氢气，他用装置A、B是为了得到纯净、干燥的氢气，在装置A中通常放

 

溶液，其作用是

 

；在装置B中通常放

 

溶液，其作用是

 

．
（2）实验中，检验了氯气的纯度后，应先通一段时间氮气，在加热氧化铜进行反应，其主要目的是

 

（3）实验中，某次测定的数据如下表所示

	实验前	实验后
氧化铜和玻璃的总质量	65.6g	59.2g
氯化钙和U型管的总质量	100.8g	108.0g

计算生成的水中，氧，氢元素的质量比（要求有计算式）

 

（4）下列情况中，对实验测定结果一定没有影响的是（填序号）

 

①对CuO而言，H₂是过量的；
②CuO粉末中含有不与H₂反映的杂质；
③反应中部分CuO变成Ca₂O₃；
④干燥剂CaCl₂有部分失效；
⑤用NaOH代替CaCl₂作干燥剂．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,气体的净化（除杂）,气体的干燥（除水）,氢气的化学性质与燃烧实验

专题：科学探究

分析：（1）用锌和较浓的盐酸反应制取氢气，氢气中含有氯化氢气体和水蒸气，要得到纯净、干燥的氢气，先要除去它们，据此分析回答；
（2）根据氢气与空气的混合气体点燃时易发生爆炸分析；
（3）根据氯化钙和U型管的增加的质量是生成水的质量，氧化铜和玻璃减少的质量是氧元素的质量分析；
（4）对于此题而言是检验水中氢、氧的元素质量比，所以凡是不影响元素质量比的选项都可．

解答：解：（1）氢气还原氧化铜生成水和铜，题中图示告诉我们氢气用锌和较浓的盐酸反应制得，故氢气中含有氯化氢气体和水蒸气，先要除去它们，所以，用装置A、B是为了得到纯净、干燥的氢气，在装置A中通常放 NaOH溶液，其作用是吸收HCl气体；在装置B中通常放浓硫酸溶液，其作用是干燥氢气；
（2）由于氢气与空气的混合气体点燃时易发生爆炸，所以，实验中，检验了氯气的纯度后，应先通一段时间氮气，在加热氧化铜进行反应，其主要目的是除去装置中的空气，防止氢气与空气的混合气体发生爆炸；
（3）由题意及质量守恒定律可知，玻璃管与氧化铜减少的质量是水中氧的质量，而U形管与氯化钙增加的质量是水的质量，水的质量减氧的质量即为氢的质量．所以，水中氧、氢元素的质量之比为：（65.6g-59.2g）：[（108.0-100.8）-（65.6g-59.2g）]=8：1
（4）由上述的计算式可以看出：氢气的量及氧化铜是否变成氧化亚铜对于结果无影响，而②的杂质如果是能与氧化铜反应的物质则对结果会有影响，失效的氯化钙会对水的吸收不充分，使结果不准确，用氢氧化钠做干燥剂时也会吸收空气中的二氧化碳而使结果不准确．
故答为：（1）NaOH，吸收HCl气体，浓硫酸，干燥氢气；（2）除去装置中的空气，防止氢气与空气的混合气体发生爆炸；（3）（65.6g-59.2g）：[（108.0-100.8）-（65.6g-59.2g）]=8：1；（4）①③；

点评：此题是涉及物质组成元素的验证，通过对联合实验装置的分析，使学生对分析问题及解决问题有了较为全面的训练．