Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用電解水的方法測定水的組成后，提出問題：“測定水的組成還有其他的方法嗎？”經(jīng)過討論后，得到了肯定的答案，邀請你一起對此展開探究．

（1）【查閱資料】D裝置球形管中堿石灰的主要成分是氫氧化鈉和氧化鈣．它們不但能吸收水，還能吸收CO2 ， 寫出氫氧化鈉與 CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式
（2）【設(shè)計方案】甲同學(xué)利用氫氣還原氧化銅的原理和上圖裝置及藥品進行實驗（操作規(guī)范）．A 裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ．
（3）【分析交流】當(dāng)玻璃管中固體由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色時，實驗后測得：
①裝置C的玻璃管和其中固體的總質(zhì)量在反應(yīng)后減少了 1.6g；
②裝置D的干燥管和其中物質(zhì)的總質(zhì)量在反應(yīng)后增加了1.82g，用此數(shù)據(jù)算得水中H、O元素的質(zhì)量比為，而由水的化學(xué)式算得 H、O元素的質(zhì)量比為 ．
（4）【數(shù)據(jù)處理】在實驗過程中產(chǎn)生氫氣 0.2g，共消耗稀硫酸 50g，請依據(jù)化學(xué)方程式求出該硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
（5）【分析交流】針對上述結(jié)果與理論值有偏差，乙同學(xué)認為：該裝置存在缺陷，此觀點得到了大家的認同，你對此改進的方法是（假設(shè)生成的水完全被 D 中堿石灰吸收，裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、CO2忽略不計）．

Answer 1

【答案】
（1）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
（2）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
（3）1.1：8,1：8；
（4）所以該硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為19.6%；
（5）在D裝置后面再連接一個干燥管
【解析】解：【查閱資料】氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

【設(shè)計方案】鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，化學(xué)方程式為：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；

【分析交流】根據(jù)“①裝置C的玻璃管和其中固體的總質(zhì)量在反應(yīng)后減少了1.6g；②裝置D的干燥管和其中物質(zhì)的總質(zhì)量在反應(yīng)后增加了1.82g”，則可推測算得水中氧元素的質(zhì)量是1.6g，氫元素的質(zhì)量是1.82g﹣1.6g=0.22g，則水中H、O元素的質(zhì)量比為：0.22g：1.6g=1.1：8，由水的化學(xué)式算得H、O元素的質(zhì)量比為：（1×2）：（16×1）=1：8；

【數(shù)據(jù)處理】設(shè)參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量為x

Zn+	H2SO4═ZnSO4+	H2↑
	98	2
	x	0.2g

x=9.8g

所以該硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為： ×100%=19.6%；

【分析交流】因為空氣中的水、二氧化碳進入了干燥管，影響了結(jié)果，所以應(yīng)該在D裝置后面再連接一個干燥管，這樣能夠防止空氣中的水和二氧化碳進入D中．

所以答案是：【查閱資料】2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

【設(shè)計方案】Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；

【分析交流】1.1：8，1：8；

【數(shù)據(jù)處理】所以該硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為19.6%；

【分析交流】在D裝置后面再連接一個干燥管．

【考點精析】本題主要考查了氫氣的制取和檢驗和書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式的相關(guān)知識點，需要掌握氫氣的實驗室制法原理：Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑；Zn + 2HCl = ZnCl2 +H2↑不可用濃鹽酸的原因 濃鹽酸有強揮發(fā)性 ；不可用濃硫酸或硝酸的原因 濃硫酸和硝酸有強氧化性；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能正確解答此題．