Question

3．某研究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用氫氣還原氧化銅的原理和如圖裝置及藥品進(jìn)行試驗(yàn)（操作規(guī)范），測(cè)定水中氫、氧元素的質(zhì)量比．

（1）裝置A中發(fā)生的化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先使A中反應(yīng)一段時(shí)間，再加熱氧化銅，目的是：排盡玻璃管中的空氣，防止發(fā)生爆炸
（3）試驗(yàn)測(cè)得：①裝置C的玻璃棒和其中固體的總質(zhì)量在反應(yīng)前為29.4g，反應(yīng)后27.8g；②裝置D的干燥管和其中物質(zhì)的總質(zhì)量在反應(yīng)為32.2g，反應(yīng)后為34.0g；用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示水中H、O元素的質(zhì)量比為（要求寫(xiě)計(jì)算式，不要求結(jié)果）（34.0g-32.2g-29.4g+27.8g）：（29.4g-27.8g）
（4）裝置B的作用體現(xiàn)了濃硫酸有吸水性，若沒(méi)有裝置B所測(cè)得的氫、氧元素的質(zhì)量比偏高（不變、偏高、偏低）

Answer 1

分析 （1）鋅能和稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)來(lái)分析；
（3）根據(jù)氧化銅和玻璃管的總質(zhì)量的減少量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量，即水中氧元素的質(zhì)量；裝置D的總質(zhì)量的增加量是生成的水的質(zhì)量，再用水的質(zhì)量減去氧元素的質(zhì)量就是氫元素的質(zhì)量；
（4）濃硫酸具有吸水性；如果沒(méi)有用濃硫酸進(jìn)行干燥，那么裝置D增重的質(zhì)量則不全部是生成水的質(zhì)量．

解答 解：（1）鋅和稀硫酸反應(yīng)能生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．故填：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
（2）氫氣是可燃性氣體，所以在完成氫氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先驗(yàn)純，為了使玻璃管中的空氣被完全排出，防止發(fā)生危險(xiǎn)，應(yīng)該先通一段時(shí)間氫氣，再加熱氧化銅進(jìn)行反應(yīng)，故填：排盡玻璃管中的空氣，防止發(fā)生爆炸；
（3）通過(guò)方程式可知氧化銅和玻璃管的總質(zhì)量的減少量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量，又因?yàn)檠趸�銅中的氧元素都上了生成物水中去了，所以水中氧元素的質(zhì)量為：29.4g-27.8g=1.6g；裝置D的總質(zhì)量的增加量是生成的水的質(zhì)量，所以生成水的質(zhì)量為：34.0g-32.2g=1.8g，所以水中氫元素的質(zhì)量為：1.8g-1.6g=0.2g，所以氧、氫元素的質(zhì)量比為1.6g：0.2g=8：1．故填：（34.0g-32.2g-29.4g+27.8g）：（29.4g-27.8g）；
（4）洗氣瓶B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣．若不進(jìn)行干燥，那么裝置D增重的質(zhì)量就不全部是生成水的質(zhì)量，計(jì)算出來(lái)的氫元素的質(zhì)量偏大，則導(dǎo)致氫元素和氧元素的質(zhì)量比偏高．故填：吸水；偏高．

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是要知道氧化銅和玻璃管的總質(zhì)量的減少量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量，裝置D的總質(zhì)量的增加量是生成的水的質(zhì)量．