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驗的基礎上得出的。

(1)實驗室中常用鋅粒和稀硫酸反應來制備氫氣。請從下列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。

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)。

Answer 1

【答案】 b、c、d、g 驗純 燒杯內壁有水珠(或霧滴)產生 2.5(或2.38) 增強導電性 在相同條件下，O2較H2稍易溶于水 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 空氣中的H2O、CO2等進入B中(或裝置A中生成的Cu又部分被氧化)

【解析】(1)實驗室中常用鋅粒和稀硫酸反應來制備氫氣。制取干燥氫氣的裝置，正確的連接順序為b、c、d、g。(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驗純，若不純，有可能爆炸。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，可觀察到的現象是燒杯內壁有水珠(或霧滴)產生，氫氣燃燒生成了水。在相同條件下，欲使1L氫氣完全燃燒，所需空氣至少約為∶0.5L÷21％＝2.38 L。(3) 電解時，水中需加入少量的NaOH，其作用是增強導電性。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，其原因可能是在相同條件下，O2較H2稍易溶于水。(4)拉瓦錫還用另一實驗證明了水的組成。水蒸氣通過一根燒紅的鐵質槍管，結果得到了氧氣，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3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。(5)用“氫氣還原氧化銅”實驗也可以證明水的組成。出水中O、H元素的質量比為。實驗時該比值往往略小于8：1，原因可能是空氣中的H2O、CO2等進入B中(或裝置A中生成的Cu又部分被氧化)。

點睛∶水是由氫、氧兩種元素組成的化合物。電解時，水中需加入少量的NaOH，其作用是增強導電性。