Question

【題目】水是由氫、氧兩種元素組成的化合物。這一結論是科學家們在大量實險的基礎上得出的。

(1)實驗室中常用鋅粒和稀硫酸反應來制備氫氣。請從如圖裝置中選擇并組裝一套制取干燥氫氣的裝置，正確的連接順序為___(用接口處字母填寫)。

(2)研究氫氣的燃燒實驗是人們認識水組成的開始。

①氫氣在點燃前一定要___。

②氫氣在空氣中燃燒時，若在火焰上方罩一冷而干燥的小燒杯，可觀察到的現象是___。在相同條件下，欲使1L氫氣完全燃燒，所需空氣至少約為___L。

(3)科學家們又用“電解法”證明了水的組成(裝置如圖所示，電極不與水及生成的氣體反應)。電解時，水中需加入少量的NaOH，其作用是___。 通電一段時間后，發現甲、乙兩量簡中收集的氣體體積比略小于1：2，其原因可能是___ (寫出一條即可)。

(4)拉瓦錫還用另一實驗證明了水的組成。他讓水蒸氣通過一根燒紅的鐵質槍管，結果得到了氫氣，同時槍管表面有黑色固體(磁鐵礦的主要成分)生成。該反應的化學方程式為___。

(5)用“氫氣還原氧化銅”實驗也可以證明水的組成(如圖)。裝置A中的玻璃管和其中物質在反應前后的質量差為m1，裝置B和其中物質在反應前后的質量差為m2，據此可計算出水中O、H元素的質量比為___(用含 m1、m2的代數式表示)。實驗時該比值往往略小于8：1，原因可能是___(寫出一條即可)。

(6)碘與鋅在常溫下反應速度很慢，若滴入幾滴水則反應劇烈，水在此的作用是___。

Answer 1

【答案】bcdg 驗純 燒杯壁上有水霧 2.5 增強水的導電性 氧氣比氫氣更易溶于水 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 m1：(m2﹣m1) 空氣中的水和二氧化碳進入了B裝置 催化作用

【解析】

(1)氫氣是鋅粒和稀硫酸反應生成的，反應是固體和液體反應不需要加熱，濃硫酸具有吸水性，能除去氫氣中的水蒸氣，氫氣的密度小于空氣的密度，用向下排空氣法收集，所以連接順序是bcdg，故填bcdg。

(2)①氫氣具有可燃性，點燃不純的氫氣可能會發生爆炸，所以在點燃氫氣前一定要驗純，故填驗純；

②氫氣燃燒生成水，所以燒杯壁上有水霧，故填燒杯壁上有水霧；

由化學方程式2H2+O2 2H2O可知，1L氫氣完全燃燒消耗0.5L氧氣，因為氧氣約占空氣體積的1/5，所以需要空氣的體積是2.5L，故填2.5。

(3)電解水加入氫氧化鈉是為了增強水的導電性，加快反應的速率，故填增強水的導電性；

甲、乙兩量筒中收集的氣體體積比略小于1：2，可能是氧氣比氫氣更易溶于水，故填氧氣比氫氣更易溶于水。

(4)反應物是鐵和水，生成物是四氧化三鐵和氫氣，故反應的化學方程式寫為：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。

(5)裝置A中的玻璃管和其中物質在反應前后的質量差為m1就是氧化銅中減少的氧元素的質量，也就是水中氧元素質量為m1；裝置B和其中物質在反應前后的質量差為m2就是氫氣與氧化銅反應生成的水的質量，即水的質量是：m2，所以水中氫元素質量為：m2﹣m1，所以O、H元素的質量比為m1：(m2﹣m1)，故填m1：(m2﹣m1)；

由于空氣中的水和二氧化碳會進入B裝置，導致結果小于8：1，故填空氣中的水和二氧化碳進入了B裝置。

(6)催化劑具有催化作用，能改變反應速率，水在此的作用是催化作用，故填催化作用。