Question

10．用H₂和CuO反應的實驗來測定水的組成，如圖A所示．請回答下列問題：

（1）試驗中，用鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣：檢驗氫氣純度后，先通一段時間氫氣，再加熱CuO進行反應．與CuO反應前，應將制取的H₂通過圖B所示裝置，其中所盛的試劑是濃硫酸．
（2）試驗中，測定的數據如表所示，根據數據計算生成的水中氫氧元素的質量比為：

	實驗前	試驗后
CuO和玻璃管總質量	65.6g	59.2g
CaCl2和U形管的總質量	100.8g	108.0g

（3）下列情況下，對試驗測定結果一定沒有影響的是①③（填序號）
①相對于CuO而言，H₂是過量的  ②CuO粉末中含有不與H₂反應的雜質 ③反應中部分CuO變成Cu₂O  ④干燥劑CaCl₂有部分失效 ⑤用固體NaOH代替CaCl₂做干燥劑．

Answer 1

分析 （1）此題是對可燃性氣體的使用注意事項的考查，B裝置是干燥裝置據干燥劑的選擇解決．
（2）利用裝置質量差分別求出氧氫元素的質量，裝置A中減小的質量為氧元素的質量，U形管中增加的質量減去氧元素的質量即為氫元素的質量．
（3）對于此題而言是檢驗水的元素質量比，所以凡是不影響元素質量比的選項都可．

解答 解：（1）為防止原混合氣體中含有水蒸氣影響最后的結果，故通入前應先干燥，根據裝置需選用濃硫酸
故答案為：濃硫酸
（2）據題意及質量守恒定律，知道玻璃管與氧化銅的質量差是水中氧的質量，而U形管與氯化鈣的質量差是水的質量，水的質量減氧的質量即為氫的質量．
故答案為：氧、氫元素的質量之比為m（O）：m（H）=（65.6g-59.2g）：[（108.0-100.8）-（65.6g-59.2g）]=8：1
（3）由（2）的算式可以看出氫氣的量及氧化銅是否變成氧化亞銅對于結果無影響，而②的雜質如果是能與氧化銅反應的物質則對結果會有影響，失效的氯化鈣會對水的吸收不充分，使結果不準確，用氫氧化鈉做干燥劑時也會吸收空氣中的二氧化碳而使結果不準確．
故選：①③

點評 此題是涉及物質組成元素的驗證，通過對聯合實驗裝置的分析，使學生對分析問題及解決問題有了較為全面的訓練．