Question

【題目】水是由氫、氧兩種元素組成的化合物。這一結(jié)論是科學(xué)家們在大量實(shí)險的基礎(chǔ)上得出的。

（1）實(shí)驗(yàn)室中常用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)來制備氫氣。請從下列裝置中選擇并組裝一套制取較干燥氫氣的裝置，正確的連接順序?yàn)?/span>______ (用接口處字母填寫)。

（2）研究氫氣的燃燒實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識水組成的開始。氫氣在點(diǎn)燃前一定要________。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(xué)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(yīng))。通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)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）用“氫氣還原氧化銅”實(shí)驗(yàn)也可以證明水的組成。(堿石灰吸收反應(yīng)生成的水）

裝置A中的玻璃管和其中物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差為m1，裝置B和其中物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差為m2，據(jù)此可計(jì)算出水中O、H元素的質(zhì)量比為______(用含m1、m2表示)

（5）拉瓦錫還用另一實(shí)驗(yàn)證明了水的組成。在高溫條件下他讓水蒸氣通過一根燒紅的鐵質(zhì)槍管，結(jié)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Fe3O4)生成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

Answer 1

【答案】b、g 或（b. g f ) 檢驗(yàn)純 度 2.5(或2.38) 在相同條件下，O2較H2稍易溶于水 3Fe+4H2OFe3O4+4H2

【解析】

（1）氫氣是鋅粒和稀硫酸反應(yīng)是固體和液體混合不需要加熱，氫氣的密度小于空氣的密度，用向下排空氣法收集干燥氫氣，所以連接順序是：bgf；

（2）氫氣具有可燃性，不純點(diǎn)燃可能會發(fā)生爆炸，所以氫氣在點(diǎn)燃前一定要驗(yàn)純；氫氣燃燒生成水，所以燒杯壁上有水霧；由方程式：2H2+O22H2O可知1L氫氣完全燃燒消耗0.5L氧氣，因?yàn)檠鯕饧s占空氣體積的(或21%)，所以空氣體積是2.5(或2.38)L；

（3）電解水加入氫氧化鈉是為了增強(qiáng)水的導(dǎo)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，或者部分氧氣與電極發(fā)生了反應(yīng)；

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

（5）反應(yīng)物是鐵和水，生成物是四氧化三鐵和氫氣，所以化學(xué)方程式為：3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑。