Question

【题目】某课外小组利用H2 还原CuO 粉末的实验测定水的组成，图甲是测定装置的示意图。

（设计实验步骤）

①连接好装置，并检查气密性

②装入药品，打开弹簧夹，通入一段时间氢气后关闭弹簧夹

③分别称量装置C、D 的质量

④再次打开弹簧夹，通入氢气后，加热装置C

⑤待C 中固体全部变为红色后，停止加热

⑥继续通入氢气，待装置C 恢复至室温后，关闭弹簧夹

⑦再次分别称量装置C、D 的质量

（完善实验设计）经过讨论同学们认为，为了提高实验的安全性，步骤④加热装置 C 前， 应在 E 导管口收集一试管气体后，进行如图乙所示操作，若操作过程中听到尖锐爆鸣声， 则反应的化学方程式是_____。

（进行实验）该小组的同学按上述步骤进行实验，并进行了实验数据（C 中玻璃管质量为60.0g）

	装置C 的质量/g	装置D 的质量/g
反应前	68.0	158.2
反应后	67.2	159.1

（1）小组同学利用锌粒和稀硫酸反应制氢气，请写出反应的化学方程式_____。在锌与稀硫酸反应的过程中，若夹紧弹簧夹，则A 中反应停止，其原理是_____。

（2）步骤⑥的目的是_____。

（数据处理）

（1）根据上表中数据，水中氢、氧元素的质量比等于_____（使用原始数据列式，不用计算出结果）。

（拓展探究）该小组同学参考上述实验原理，模仿实验步骤，设计了如图装置（假设氢氧化钠溶液能完全吸收二氧化碳），打算测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。但测出的碳、氧元素的质量比总是小于 3:8，请分析可能的原因_____。

Answer 1

【答案】2H2+O22H2O Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 关闭弹簧夹后，试管内生成气体，气压增大，将液体压回长颈漏斗，固液分离，反应停止 让生成的水蒸气全部进入D装置，使其被充分吸收减少误差；或防止空气进入C中，使铜又被氧化造成误差；或答防止空气中的水蒸气被吸入D中造成误差 [（159.1-158.2）-（68.0-67.2）]:（68.0-67.2） 气体经过氢氧化钠溶液带出水蒸气，使测得的二氧化碳质量偏小

【解析】

[完善实验设计]

氢气在空气中燃烧生成水，反应的化学方程式是：2H2+O22H2O。故填：2H2+O22H2O；

[进行实验]

（1）锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌；在锌与稀硫酸反应的过程中，若夹紧弹簧夹，则A 中反应停止，其原理是关闭弹簧夹后，试管内生成气体，气压增大，将液体压回长颈漏斗，固液分离，反应停止。故填：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；关闭弹簧夹后，试管内生成气体，气压增大，将液体压回长颈漏斗，固液分离，反应停止；

（2）步骤⑥的目的是让生成的水蒸气全部进入D装置，使其被充分吸收减少误差。故填：让生成的水蒸气全部进入D装置，使其被充分吸收减少误差。

[数据处理]

（1）根据上表中数据，水中氢、氧元素的质量比等于[（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]该小组同学参考上述实验原理，模仿实验步骤，设计了如图装置（假设氢氧化钠溶液能完全吸收二氧化碳），打算测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。但测出的碳、氧元素的质量比总是小于 3:8，请分析可能的原因是：气体经过氢氧化钠溶液带出水蒸气，使测得的二氧化碳质量偏小。

故填：气体经过氢氧化钠溶液带出水蒸气，使测得的二氧化碳质量偏小。