Question

（2013?嘉定區二模）實驗室用純凈、干燥的氫氣還原氧化銅來測定水中氫元素和氧元素的質量之比（本實驗制得的氫氣中可能混有氯化氫和水蒸氣）．設計如下實驗裝置：

回答下列問題：
①實驗開始時，應該先

b

（選填字母）．
a．給氧化銅加熱     b．打開分液漏斗的活塞滴加酸液
②裝置B的作用是

除去氯化氫氣體和水蒸氣

．
實驗中若要驗證氫氣中混有氯化氫，該實驗中改進的方法是

在A和B裝置之間添加一只裝有硝酸銀溶液的洗氣瓶

．若要避免有氯化氫氣體產生，裝置A中試劑應改成

稀硫酸

溶液．
③裝置C中的實驗現象是

黑色固體變為紅色

．
④反應后其數據如下表所示：

	反應前	反應后
（氧化銅+玻璃管）質量/g	89.5	86.3
（硫酸銅+U型管）質量/g	214.4	218.0

根據實驗數據填空，生成水中氫元素的質量為

0.4

克．
⑤上圖中若沒有裝置B，并且不考慮空氣中水分的影響，則測定結果中氫元素的質量會

偏大

（填“偏小”或“偏大”或“無影響”）．

Answer 1

分析：①根據氫氣的性質進行解答；
②實驗中要測定生成水的質量，所以要保證進入C裝置的氣體為干燥的，所以B裝置的作用就是干燥氫氣，可以據此解答該題；
③氫氣和氧化銅反應生成銅和水，可以據此判斷實驗現象；
④硫酸銅吸收了水分，而水中的氫元素和氧元素的質量之和等于氧化銅之和的氧元素和氫氣之和氫元素的質量之和，氯化氫氣體溶于水形成鹽酸，可以和硝酸銀溶于反應生成沉淀，可以據此解答該題；
⑤裝置B中堿石灰能吸收水蒸氣，若不安裝B裝置，產生氫氣帶出的水蒸氣會進入D裝置，使測得水的質量增大導致計算出氫元素的質量增大，可以據此進行解答．

解答：解：①氫氣具有可燃性，當混有了氧氣時若加熱或是點燃容易發生爆炸，所以為了防止氫氣發生爆炸應該先打開分液漏斗的活塞滴加酸液，通入一部分氫氣然后再加熱，故選b；
②實驗中要測定生成水的質量，所以要保證進入C裝置的氣體為干燥的，所以B裝置的作用就是干燥氫氣，同時除去氣體中可能含有的氯化氫氣體，防止干擾實驗結論；
③氫氣和氧化銅反應生成銅和水，所以可以觀察到的現象為黑色固體變為紅色，氯化氫氣體溶于水形成鹽酸，可以和硝酸銀溶于反應生成沉淀，若驗證氫氣中混有了氯化氫氣體，則可以在A和B裝置之間添加一只裝有硝酸銀溶液的洗氣瓶，要避免有氯化氫氣體產生，裝置A中試劑應改為稀硫酸；
④硫酸銅吸收了水分，而水中的氫元素和氧元素的質量之和等于氧化銅之和的氧元素和氫氣之和氫元素的質量之和，所以可以判斷生成水中氫元素的質量為（218.0g-214.4g）-（89.5g-86.3g）=0.4g；
⑤裝置B中堿石灰能吸收水蒸氣，若不安裝B裝置，A裝置中產生的氫氣帶出的水蒸氣會進入D裝置，使測得水的質量增大導致計算出氫元素的質量增大．
故答案為：①b；
②除去氯化氫氣體和水蒸氣；
③黑色固體變為紅色；在A和B裝置之間添加一只裝有硝酸銀溶液的洗氣瓶；稀硫酸；
④0.4；
⑤偏大．

點評：測定水的組成需要確切的實驗數據，所以要分析清楚每步實驗的目的方可準確解答該題，培養了學生對化學知識的綜合運用能力