Question

某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用電解水的方法測(cè)定水的組成后，提出問(wèn)題：“測(cè)定水的組成還有其他的方法嗎？”經(jīng)過(guò)討論后，得到了肯定的答案，邀請(qǐng)你一起對(duì)此展開探究．

【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

 

．
【設(shè)計(jì)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)（操作規(guī)范）．圖中a儀器的名稱是

 

，A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

，洗氣瓶B中濃硫酸的作用為

 

．
【實(shí)驗(yàn)探究】當(dāng)玻璃管中固體由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)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

 

．
【分析交流】針對(duì)上述結(jié)果與理論值有偏差，乙同學(xué)認(rèn)為：該裝置存在缺陷，此觀點(diǎn)得到了大家的認(rèn)同，你對(duì)此改進(jìn)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(jì)）．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,氣體的干燥（除水）,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,氫氣的化學(xué)性質(zhì)與燃燒實(shí)驗(yàn)

專題：科學(xué)探究

分析：【查閱資料】根據(jù)反應(yīng)物、生成物，寫出氫氧化鈉與CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式．
【設(shè)計(jì)方案】
根據(jù)“鋅和稀硫酸反應(yīng)能生成硫酸鋅和氫氣”，則可知反應(yīng)物、生成物，則可書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；掌握濃硫酸的作用；
【實(shí)驗(yàn)探究】
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(cè)算得水中氧元素的質(zhì)量，氫元素的質(zhì)量；
【分析交流】
因?yàn)榭諝庵械乃�、二氧化碳進(jìn)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(gè)干燥管，這樣能夠防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入D中．

解答：解：
【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，則可寫出氫氧化鈉與CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
【設(shè)計(jì)方案】
圖中a儀器的名稱是鐵架臺(tái)，根據(jù)“鋅和稀硫酸反應(yīng)能生成硫酸鋅和氫氣”，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．洗氣瓶B中濃硫酸的作用是吸收水，起干燥作用．
【實(shí)驗(yàn)探究】
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(cè)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．
【分析交流】
因?yàn)榭諝庵械乃�、二氧化碳進(jìn)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(gè)干燥管，這樣能夠防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入D中．
故答案為：
查閱資料：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
設(shè)計(jì)方案：鐵架臺(tái)；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．除去生成氫氣中的水蒸氣/干燥氫氣．
實(shí)驗(yàn)探究：1.1：8；1：8．
分析交流：在D裝置后再加一個(gè)盛有堿石灰的干燥管．

點(diǎn)評(píng)：通過(guò)計(jì)算可以確定物質(zhì)的組成，這是近年來(lái)�？嫉膬�(nèi)容之一，既是重點(diǎn)、又是難點(diǎn)，要仔細(xì)領(lǐng)會(huì)、全面掌握．