Question

19．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來測(cè)定水的組成．

已知C、E中均為堿石灰，D中為無水硫酸銅，裝置氣密性良好，實(shí)驗(yàn)過程如下：
Ⅰ．實(shí)驗(yàn)前稱量氧化銅和玻璃管的總質(zhì)量為m₁g，C裝置及其藥品的總質(zhì)量為n₁g．
Ⅱ．加入鋅粒與稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)后先通一會(huì)氫氣，再點(diǎn)燃酒精燈加熱氧化銅直至黑色固體全部變?yōu)榧t色．
Ⅲ．停止加熱，繼續(xù)通入氫氣，待玻璃管冷卻后停止通入氫氣．
Ⅳ．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，觀察到D不變藍(lán)色，稱量玻璃管與其中剩余固體的總質(zhì)量為m₂g，C裝置及其藥品的總質(zhì)量為n₂g．請(qǐng)回答：
（1）寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
（2）步驟III繼續(xù)通入氫氣的作用是防止生成的銅再次被氧化．
（3）利用實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù)，寫出水中氫、氧元素的質(zhì)量比（計(jì)算式）$\frac{（n2g-n1g）-（m1g-m2g）}{m1g-m2g}$．
（4）對(duì)于測(cè)定結(jié)果，組內(nèi)有同學(xué)認(rèn)為不可靠．理由是裝置A處氫氣帶出的水分會(huì)被C裝置一同吸收．

Answer 1

分析 （1）鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣；
（2）結(jié)束后應(yīng)先停止加熱，要繼續(xù)通氫氣至試管冷卻為止，以防止生成的銅再次被氧化；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變分析；
（4）裝置A處帶出的水分會(huì)被C裝置一同吸收；

解答 解：（1）鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（2）結(jié)束后應(yīng)先停止加熱，要繼續(xù)通氫氣至試管冷卻為止，以防止生成的銅再次被氧化；
（3）質(zhì)量守恒定律可知，B處質(zhì)量減少即為水中氧元素質(zhì)量：m₁g-m₂g；
生成水的質(zhì)量為：n₂g-n₁g；所以水中氫元素質(zhì)量：（n₂g-n₁g）-（m₁g-m₂g）
水中氫、氧元素的質(zhì)量比為$\frac{（n2g-n1g）-（m1g-m2g）}{m1g-m2g}$；
（4）裝置A處氫氣帶出的水分會(huì)被C裝置一同吸收，造成C裝置吸收的水的質(zhì)量大于生成水的質(zhì)量；
故答案為：（1）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（2）防止生成的銅再次被氧化；
（3）$\frac{（n2g-n1g）-（m1g-m2g）}{m1g-m2g}$；
（4）裝置A處氫氣帶出的水分會(huì)被C裝置一同吸收．

點(diǎn)評(píng) 此題是涉及物質(zhì)組成元素的驗(yàn)證，通過對(duì)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)裝置的分析，使學(xué)生對(duì)分析問題及解決問題有了較為全面的訓(xùn)練．