Question

13．可以利用制得的純凈氫氣還原氧化銅實驗測定水的質(zhì)量組成，全套裝置可從下圖中提供的儀器，進行組成．（提示：濃硫酸、氧化鈣、堿石灰（CaO+NaOH）都有吸水性，常作干燥劑）．

（1）寫出全套裝置的連接口順序：a→b→c→h→i→e→d→f→g．
（2）實驗時，E處加熱與制氧先后順序是先制氧氣，趕盡空氣，再加熱E處，這樣操作的目的是趕盡裝置中的空氣防止氫氣與空氣混合后受熱爆炸．
（3）完全反應(yīng)后其實實驗測定的數(shù)據(jù)表在下表；

	實驗前質(zhì)量（g）	實驗后質(zhì)量（g）
氧化銅+玻璃管	85.6	79.2
裝置C	140.0	147.2

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)填空，生成水的質(zhì)量是7.2g；還原氧化銅的氫氣質(zhì)量是0.8g
（4）如果全套裝置右末端沒有D；會使測定的氫、氧質(zhì)量比偏大（偏大、偏小、無影響）

Answer 1

分析 由題意可知，氫氣純凈，制取干燥的氫氣需要除掉反應(yīng)中帶出的水蒸氣，實驗終須測生成水的質(zhì)量，所以需要把還原氧化銅生成的水吸收并稱重．連接過程中還要考慮洗氣的通入順序，一般規(guī)律是：液體洗氣裝置的通入順序是長進短出；E裝置減輕的質(zhì)量就是生成的水中氧元素的質(zhì)量，U形管增重即生成的水的質(zhì)量．

解答 解：（1）在用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時得到的氫氣中往往含有水蒸氣，需要除水蒸氣，因B能吸收水分做干燥劑，所以裝置C最后吸收水分的裝置，故選b→c→h→i→e→d→f；
（2）任何可燃氣體在加熱時都不能混有空氣，所以加熱前應(yīng)先把裝置內(nèi)的空氣排凈以防爆炸；
（3）E裝置減輕的質(zhì)量就是CuO中的O失去的質(zhì)量，是氫氣奪走了CuO中的O生成了水，U形管增重的質(zhì)量就是該反應(yīng)生成的水的質(zhì)量，則水中H元素的質(zhì)量就是水的質(zhì)量減去O元素的質(zhì)量，則水的質(zhì)量是147.2g-140.0g=7.2g；氧的質(zhì)量是85.6g-79.2g=6.4g，所以氫氣質(zhì)量是7.2g-6.4g=0.8g；
（4）D的作用是吸收空氣中的水蒸氣，以免進入C裝置影響測定結(jié)果，若無D，空氣中的水蒸氣加入，洗氣瓶的質(zhì)量增加，E減少的質(zhì)量不變，即所測氧的質(zhì)量不變，則氫的質(zhì)量增加，從而造成測量結(jié)果偏大．
故答案為：
（1）b→c→h→i→e→d→f；
（2）趕盡裝置中的空氣防止氫氣與空氣混合后受熱爆炸；
（3）7.2；0.8；
（4）偏大．

點評 利用液體除雜質(zhì)過程中要長導(dǎo)管進、短導(dǎo)管出，即“長進短出”；加熱可燃性氣體時，要防止裝置內(nèi)的空氣與可燃性氣體混合發(fā)生爆炸，應(yīng)先將裝置內(nèi)的空氣排凈；測定水的組成需要確切的實驗數(shù)據(jù)，所以要分析清楚每步實驗的目的方可準(zhǔn)確解答該題，培養(yǎng)了學(xué)生對化學(xué)知識的綜合運用能力．