Question

19．氫氣是中學(xué)實驗中常用氣體．某同學(xué)設(shè)計如下實驗推測是水的組成．

根據(jù)實驗回答下列問題：
（1）在濃硫酸中注入水可能的危害是可能會引起溶液瀑沸而產(chǎn)生危險．簡述稀釋濃硫酸的操作方法：先在燒杯中放入適量的水，然后將濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁慢慢倒入水中，同時用不斷用玻璃棒攪拌．
（2）實驗開始之后，加熱C玻璃管之前必須的操作是先在A裝置中加入稀硫酸和鋅粒，反應(yīng)一段時間后在F處收集一小試管氣體，用拇指堵住試管口，移至酒精燈上方，聽聲音，如果聽到輕微的噗的聲音，說明裝置中氫氣已經(jīng)純（操作細節(jié)）．從安全角度考慮，尾氣要處理，請?zhí)岢鰞煞N處理方法：將氫氣收集起來或在F處點燃．
（3）如果拆去B裝置，對本實驗影響從安全角度看主要是氣體中的水蒸氣進入裝置C中的玻璃管會炸裂硬質(zhì)玻璃管；從實驗結(jié)果準確度看主要是氫氣帶入的水蒸氣進入裝置D吸收導(dǎo)致水的質(zhì)量增大，對測定結(jié)果產(chǎn)生誤差．

Answer 1

分析 根據(jù)裝置圖可知，題中實驗的原理為用A裝置產(chǎn)生氫氣，經(jīng)B裝置干燥，通入C裝置與氧化銅在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成水，水用堿石灰吸收，根據(jù)氧化銅的質(zhì)量的變化和堿石灰的質(zhì)量變化可確定氫元素和氧元素的質(zhì)量比，據(jù)此推測水的組成，
（1）濃硫酸溶于水放出大量的熱，且濃硫酸的密度大于水，據(jù)此分析；
（2）由于氫氣中混有空氣會爆炸，所以加熱C玻璃管之前必須排盡裝置中的空氣，尾氣主要成分是氫氣，從安全角度考慮，可以將氫氣收集起來或點燃；
（3）如果拆去B裝置，氣體中的水蒸氣進入裝置C中的玻璃管會炸裂硬質(zhì)玻璃管，氫氣帶入的水蒸氣進入裝置D吸收導(dǎo)致水的質(zhì)量增大，對測定結(jié)果產(chǎn)生誤差；

解答 解：根據(jù)裝置圖可知，題中實驗的原理為用A裝置產(chǎn)生氫氣，經(jīng)B裝置干燥，通入C裝置與氧化銅在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成水，水用堿石灰吸收，根據(jù)氧化銅的質(zhì)量的變化和堿石灰的質(zhì)量變化可確定氫元素和氧元素的質(zhì)量比，據(jù)此推測水的組成，
（1）濃硫酸溶于水放出大量的熱，且濃硫酸的密度大于水，所以在濃硫酸中注入水可能會引起溶液瀑沸而產(chǎn)生危險，稀釋濃硫酸的操作方法是先在燒杯中放入適量的水，然后將濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁慢慢倒入水中，同時用不斷用玻璃棒攪拌，
故答案為：可能會引起溶液瀑沸而產(chǎn)生危險；先在燒杯中放入適量的水，然后將濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁慢慢倒入水中，同時用不斷用玻璃棒攪拌；
（2）由于氫氣中混有空氣會爆炸，所以加熱C玻璃管之前先在A裝置中加入稀硫酸和鋅粒，反應(yīng)一段時間后在F處收集一小試管氣體，用拇指堵住試管口，移至酒精燈上方，聽聲音，如果聽到輕微的噗的聲音，說明裝置中氫氣已經(jīng)純，可以在C處加熱，尾氣主要成分是氫氣，從安全角度考慮，可以將氫氣收集起來或在F處點燃，
故答案為：先在A裝置中加入稀硫酸和鋅粒，反應(yīng)一段時間后在F處收集一小試管氣體，用拇指堵住試管口，移至酒精燈上方，聽聲音，如果聽到輕微的噗的聲音，說明裝置中氫氣已經(jīng)純；將氫氣收集起來或在F處點燃；
（3）如果拆去B裝置，氣體中的水蒸氣進入裝置C中的玻璃管會炸裂硬質(zhì)玻璃管，引起安全隱患，從實驗結(jié)果準確度分析，氫氣帶入的水蒸氣進入裝置D吸收導(dǎo)致水的質(zhì)量增大，對測定結(jié)果產(chǎn)生誤差，
故答案為：氣體中的水蒸氣進入裝置C中的玻璃管會炸裂硬質(zhì)玻璃管；氫氣帶入的水蒸氣進入裝置D吸收導(dǎo)致水的質(zhì)量增大，對測定結(jié)果產(chǎn)生誤差；

點評 本題主要考查實驗基本操作和實驗原理的分析，有一定的綜合性，能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，題目難度中等．