Question

实验室用纯净、干燥的氢气还原氧化铜来测定水中氢元素和氧元素的质量之比（本实验制得的氢气中可能混有氯化氢和水蒸气）．设计如下实验装置：

回答下列问题：
①实验开始时，应该先______（选填字母）．
a．给氧化铜加热     b．打开分液漏斗的活塞滴加酸液
②装置B的作用是______．
实验中若要验证氢气中混有氯化氢，该实验中改进的方法是______．若要避免有氯化氢气体产生，装置A中试剂应改成______溶液．
③装置C中的实验现象是______．
④反应后其数据如下表所示：

	反应前	反应后
（氧化铜+玻璃管）质量/g	89.5	86.3
（硫酸铜+U型管）质量/g	214.4	218.0

根据实验数据填空，生成水中氢元素的质量为______克．
⑤上图中若没有装置B，并且不考虑空气中水分的影响，则测定结果中氢元素的质量会______（填“偏小”或“偏大”或“无影响”）．

Answer 1

【答案】分析：①根据氢气的性质进行解答；
②实验中要测定生成水的质量，所以要保证进入C装置的气体为干燥的，所以B装置的作用就是干燥氢气，可以据此解答该题；
③氢气和氧化铜反应生成铜和水，可以据此判断实验现象；
④硫酸铜吸收了水分，而水中的氢元素和氧元素的质量之和等于氧化铜之和的氧元素和氢气之和氢元素的质量之和，氯化氢气体溶于水形成盐酸，可以和硝酸银溶于反应生成沉淀，可以据此解答该题；
⑤装置B中碱石灰能吸收水蒸气，若不安装B装置，产生氢气带出的水蒸气会进入D装置，使测得水的质量增大导致计算出氢元素的质量增大，可以据此进行解答．
解答：解：①氢气具有可燃性，当混有了氧气时若加热或是点燃容易发生爆炸，所以为了防止氢气发生爆炸应该先打开分液漏斗的活塞滴加酸液，通入一部分氢气然后再加热，故选b；
②实验中要测定生成水的质量，所以要保证进入C装置的气体为干燥的，所以B装置的作用就是干燥氢气，同时除去气体中可能含有的氯化氢气体，防止干扰实验结论；
③氢气和氧化铜反应生成铜和水，所以可以观察到的现象为黑色固体变为红色，氯化氢气体溶于水形成盐酸，可以和硝酸银溶于反应生成沉淀，若验证氢气中混有了氯化氢气体，则可以在A和B装置之间添加一只装有硝酸银溶液的洗气瓶，要避免有氯化氢气体产生，装置A中试剂应改为稀硫酸；
④硫酸铜吸收了水分，而水中的氢元素和氧元素的质量之和等于氧化铜之和的氧元素和氢气之和氢元素的质量之和，所以可以判断生成水中氢元素的质量为（218.0g-214.4g）-（89.5g-86.3g）=0.4g；
⑤装置B中碱石灰能吸收水蒸气，若不安装B装置，A装置中产生的氢气带出的水蒸气会进入D装置，使测得水的质量增大导致计算出氢元素的质量增大．
故答案为：①b；
②除去氯化氢气体和水蒸气；
③黑色固体变为红色；在A和B装置之间添加一只装有硝酸银溶液的洗气瓶；稀硫酸；
④0.4；
⑤偏大．
点评：测定水的组成需要确切的实验数据，所以要分析清楚每步实验的目的方可准确解答该题，培养了学生对化学知识的综合运用能力