Question

為確定氣體X（可能為H₂、CO、CH₄的一種），將X點燃，將其產生通過A、B兩個洗氣瓶，無明顯現象，B中溶夜可使酚酞變紅
（一）試回答：（1）A中盛有

 

溶液，B中液體應為

 

．
（2）填表√表示增加，×表示不變．

A質量	√	×	√
B質量	×	√	√
X化學式	①	②	③
燃燒方程式

（3）若X為純凈或混合物，當AB質量均增加時，X組成最多為

 

種，X為純凈物時，若B增m克A則增加

 

克．
（二）可選用裝置（如示意圖鐵架臺未畫）

給出藥品：稀H₂SO₄，無水CuSO₄、CuO、H₂O、Zn粒（a克＜1），利用以上條件，設計最簡單實驗，粗測鋅原子相對質量．（假定標況下實驗H₂密度 0.08928g/L）
（1）選用裝置按順序為（寫裝置標號）

 

，各儀器接口連接順序為（寫接口字母）

 

．
（2）為H₂產量盡量少損失，放試劑時操作為

 

．
（3）測得水為V升，所用Zn粒a克，則Zn原子量數學表達式為

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,氣體的凈化（除雜）

專題：科學探究

分析：（一）（1）三種氣體燃燒的產物各不相同，根據產物的不同來分析X的組成；先用濃硫酸質量的變化驗證是否有水生成，再用氫氧化鈉溶液質量的變化來驗證是否生成二氧化碳；
（2）當只有濃硫酸的質量增加時，說明該氣體是氫氣；若只有氫氧化鈉溶液的質量增加，說明該氣體是一氧化碳；若濃硫酸和氫氧化鈉溶液的質量都增加，說明該氣體是甲烷；
（3）AB質量都增加，說明既有水生成，又有二氧化碳生成，具體分析其組成：CH₄燃燒生成二氧化碳和水；H₂燃燒生成水；CO燃燒生成二氧化碳．濃硫酸可吸收水分，質量增加；NaOH溶液可以吸收二氧化碳，質量增加；根據可能的情況進行分析；若X為純凈物，可利用方程式進行計算；
（二）（1）從提供的藥品可以看出求鋅的相對原子質量的關系建立在鋅與硫酸的反應，并對生成的氫氣的體積進行測量，進而可求出氫氣的質量，利用化學方程式可求鋅的原子量，利用該設計選擇裝置；制取氫氣的裝置在前，利用③裝置排水時應是氣體由短管通入，用⑥測量出排出水的體積．則可選擇裝置的連接順序；
（2）了解操作中，加放試劑的方法；
（3）水的體積即是生成氫氣的體積換算出氫氣的質量，利用化學方程式進行計算可求出鋅的原子量．

解答：解：（一）（1）根據三種氣體的燃燒產物，以及B中溶液顯堿性，可知A應該選擇濃硫酸，B應該選擇氫氧化鈉溶液；
（2）裝置A的質量增加，B裝置的質量不變，說明有水生成，沒有二氧化碳氣體生成，氣體X是氫氣；
若A裝置的質量不變，B裝置的質量增加，說明有二氧化碳生成，沒有水生成，則氣體X為一氧化碳；
若A裝置和B裝置的質量都增加，說明既有二氧化碳生成，也有水生成，則氣體X是甲烷；
（3）若A裝置和B裝置的質量都增加，說明既有二氧化碳生成，也有水生成，則氣體X（純凈或混合物）的可能組成有：CH₄；H₂、CO、CH₄；CO、CH₄；H₂、CH₄或H₂、CO五種情況；若B增重mg，也就是生成mg的二氧化碳，設同時生成水的質量為x，則
CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O
            44   36
            mg   x

44

36

=

mg

x

，x=

9

11

mg
（二）（1）從提供的藥品可以看出求鋅的相對原子質量的關系建立在鋅與硫酸的反應，并對生成的氫氣的體積進行測量，進而可求出氫氣的質量，利用化學方程式可求鋅的原子量，該設計選擇裝置，圖中④是制取氫氣的裝置，③是收集氫氣并排水的裝置，⑥是測量排出水的體積，故答案為：③④⑥；
．制取氫氣的裝置在前，利用③裝置排水時應是氣體由短管通入，水由長管排出，用⑥測量出排出水的體積進而確定收集到的氫氣的體積．故答案為：G→F→E→I；
（2）操作中，為了保證不漏出氫氣，則注意加放試劑：向試管中加入足量的稀硫酸后，將試管斜放，再把鋅片放在試管內壁上，塞緊塞子，將試管慢慢直立，讓鋅片滑下與硫酸接觸發生反應；
（3）水的體積即是生成氫氣的體積換算出氫氣的質量，利用化學方程式進行計算可求出鋅的原子量．由題意知：氫氣的質量為：2

V(H2)

22.4

g．
設鋅的相對原子質量為 x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
x               2
ag             2

V(H2)

22.4

g

x

ag

=

2

2 V(H2) 22.4 g

，x=

22.4a

V(H2)

．
故答案為：（一）（1）濃硫酸；氫氧化鈉溶液；
（2）①H₂；2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O；②CO；2CO+O₂

點燃  .

2CO₂；③CH₄；CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O；
（3）五；

9

11

m；
（二）（1）③④⑥；G→F→E→I；
（2）向試管中加入足量的稀硫酸后，將試管斜放，再把鋅片放在試管內壁上，塞緊塞子，將試管慢慢直立，讓鋅片滑下與硫酸接觸發生反應；
（3）

22.4a

V(H2)

．

點評：第一部分主要考查常見氣體燃燒的產物以及根據產物判斷物質，同學們一定要了解常見物質的性質．第二部分是對實驗裝置的設計考查題，解題的關鍵是對實驗目的要求的問題進行設計，并結合相關的化學方程式的計算對實驗數據進行分析探討．