Question

7．為證明水中含有氫元素，有多種實驗方法可行．
①電解水的實驗可證明水中含有氫元素，該反應的化學方程式是2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；請再列舉一種實驗方法氫氣在氧氣中燃燒（下列②中方法除外）．
②實驗室也可以利用氫氣還原氧化銅的方法，裝置如圖1所示（圖中濃硫酸起干燥作用）：

“A”中盛放鋅和稀硫酸的玻璃儀器名稱是錐形瓶．根據無水硫酸銅由白色變藍色現象，就可以判斷有水生成，進一步得出水中有氫元素．
③“C”中如果有8g氧化銅參加反應，理論上可以得到的水有多少g？含有水分子有多少個？（請根據化學方程式列式計算）
a．水有多少g？
b．水分子有多少個？
④實驗完畢，裝置中藥品的質量一定減輕的是AC（選填上圖裝置編號：A、B、C、D、E）．有機物中一定含有碳元素（填寫元素名稱），許多有機物中也同樣含有氫元素．為證明甲烷中含有氫元素，回答相關問題：
⑤如果進行如圖2實驗，通過燃燒證明有氫元素，該實驗方法中看到的現象是燒杯內壁有水珠生成．
⑥如果進行分解實驗，只要證明有氫氣單質生成，也可證明甲烷中有氫元素．

Answer 1

分析 ①根據化學方程式的書寫方法和質量守恒定律進行分析；
②根據常見儀器的名稱和五水硫酸銅的性質進行分析；
③根據化學方程式分析計算即可；
④A中鋅和稀硫酸反應生成氫氣和硫酸鋅，氫氣導出，裝置中藥品質量減輕；B中濃硫酸吸收氫氣中的水蒸氣，質量增加；C中氫氣還原氧化銅生成水蒸氣和銅，水蒸氣導出，裝置中藥品質量減輕；D中無水硫酸銅吸收生成的水蒸氣，質量增加；E中吸收空氣中的水蒸氣，質量增加；有機物中一定含有碳元素．
⑤根據質量守恒定律進行分析即可；
⑥根據質量守恒定律，只要證明有氫氣單質生成，也可證明甲烷中有氫元素．

解答 解：①水在通電的條件下生成氫氣和氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；氫氣在氧氣中燃燒也能證明水是由氫元素和氧元素組成的；故填：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；氫氣在氧氣中燃燒；
②“A”中盛放鋅和稀硫酸的玻璃儀器名稱是錐形瓶．無水硫酸銅遇水變藍，因此根據無水硫酸銅由白色變藍色，就可以判斷有水生成．故填：錐形瓶；無水硫酸銅由白色變藍色；
③設生成水的質量為x，則
CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+Cu
80                 18
8 g                  x
$\frac{80}{18}$=$\frac{8g}{x}$，解得x=1.8 g
 含有水分子的個數為$\frac{1.8g}{18g/mol}$×6.02×10²³個/mol=6.02×10²²個，答：a．水有1.8g；b．水分子有6.02×10²²個．
④A中鋅和稀硫酸反應生成氫氣和硫酸鋅，氫氣導出，裝置中藥品質量減輕；B中濃硫酸吸收氫氣中的水蒸氣，質量增加；C中氫氣還原氧化銅生成水蒸氣和銅，水蒸氣導出，裝置中藥品質量減輕；D中無水硫酸銅吸收生成的水蒸氣，質量增加；E中吸收空氣中的水蒸氣，質量增加．因此實驗完畢，裝置中藥品的質量一定減輕的是AC．有機物中一定含有碳元素．
故填：AC；碳元素；
⑤如果進行如圖2實驗，通過燃燒證明有氫元素，該實驗方法中看到的現象是燒杯內壁有水珠生成，故填：燒杯內壁有水珠生成．
⑥如果進行分解實驗，根據質量守恒定律，只要證明有氫氣單質生成，也可證明甲烷中有氫元素，故填：氫氣．

點評 此題難度不大，但考查知識點較多，掌握化學方程式的書寫、質量守恒定律以及分析實驗的能力等即可順利解答．