Question

【題目】水是由氫、氧兩種元素組成的化合物。這一結(jié)論是科學(xué)家們在大量實(shí)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上得出的。

(1)實(shí)驗(yàn)室中常用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)來制備氫氣。請從如圖裝置中選擇并組裝一套制取干燥氫氣的裝置，正確的連接順序?yàn)?/span>___(用接口處字母填寫)。

(2)研究氫氣的燃燒實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)水組成的開始。

①氫氣在點(diǎn)燃前一定要___。

②氫氣在空氣中燃燒時(shí)，若在火焰上方罩一冷而干燥的小燒杯，可觀察到的現(xiàn)象是___。在相同條件下，欲使1L氫氣完全燃燒，所需空氣至少約為___L。

(3)科學(xué)家們又用“電解法”證明了水的組成(裝置如圖所示，電極不與水及生成的氣體反應(yīng))。電解時(shí)，水中需加入少量的NaOH，其作用是___。 通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩量簡中收集的氣體體積比略小于1：2，其原因可能是___ (寫出一條即可)。

(4)拉瓦錫還用另一實(shí)驗(yàn)證明了水的組成。他讓水蒸氣通過一根燒紅的鐵質(zhì)槍管，結(jié)果得到了氫氣，同時(shí)槍管表面有黑色固體(磁鐵礦的主要成分)生成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

(5)用“氫氣還原氧化銅”實(shí)驗(yàn)也可以證明水的組成(如圖)。裝置A中的玻璃管和其中物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差為m1，裝置B和其中物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差為m2，據(jù)此可計(jì)算出水中O、H元素的質(zhì)量比為___(用含 m1、m2的代數(shù)式表示)。實(shí)驗(yàn)時(shí)該比值往往略小于8：1，原因可能是___(寫出一條即可)。

(6)碘與鋅在常溫下反應(yīng)速度很慢，若滴入幾滴水則反應(yīng)劇烈，水在此的作用是___。

Answer 1

【答案】bcdg 驗(yàn)純 燒杯壁上有水霧 2.5 增強(qiáng)水的導(dǎo)電性 氧氣比氫氣更易溶于水 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 m1：(m2﹣m1) 空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入了B裝置 催化作用

【解析】

(1)氫氣是鋅粒和稀硫酸反應(yīng)生成的，反應(yīng)是固體和液體反應(yīng)不需要加熱，濃硫酸具有吸水性，能除去氫氣中的水蒸氣，氫氣的密度小于空氣的密度，用向下排空氣法收集，所以連接順序是bcdg，故填bcdg。

(2)①氫氣具有可燃性，點(diǎn)燃不純的氫氣可能會(huì)發(fā)生爆炸，所以在點(diǎn)燃?xì)錃馇耙欢ㄒ��?yàn)純，故填驗(yàn)純；

②氫氣燃燒生成水，所以燒杯壁上有水霧，故填燒杯壁上有水霧；

由化學(xué)方程式2H2+O2 2H2O可知，1L氫氣完全燃燒消耗0.5L氧氣，因?yàn)檠鯕饧s占空氣體積的1/5，所以需要空氣的體積是2.5L，故填2.5。

(3)電解水加入氫氧化鈉是為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，加快反應(yīng)的速率，故填增強(qiáng)水的導(dǎo)電性；

甲、乙兩量筒中收集的氣體體積比略小于1：2，可能是氧氣比氫氣更易溶于水，故填氧氣比氫氣更易溶于水。

(4)反應(yīng)物是鐵和水，生成物是四氧化三鐵和氫氣，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。

(5)裝置A中的玻璃管和其中物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差為m1就是氧化銅中減少的氧元素的質(zhì)量，也就是水中氧元素質(zhì)量為m1；裝置B和其中物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差為m2就是氫氣與氧化銅反應(yīng)生成的水的質(zhì)量，即水的質(zhì)量是：m2，所以水中氫元素質(zhì)量為：m2﹣m1，所以O、H元素的質(zhì)量比為m1：(m2﹣m1)，故填m1：(m2﹣m1)；

由于空氣中的水和二氧化碳會(huì)進(jìn)入B裝置，導(dǎo)致結(jié)果小于8：1，故填空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入了B裝置。

(6)催化劑具有催化作用，能改變反應(yīng)速率，水在此的作用是催化作用，故填催化作用。