Question

用下列裝置連接成一套測(cè)定水的組成的實(shí)驗(yàn)裝置．

儀器名稱(chēng)	實(shí)驗(yàn)前	實(shí)驗(yàn)后
氧化銅和玻璃管	m1	m3
氯化鈣和U形管	m2	m4

（1）所用實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序

 

．
（2）裝置C的作用是

 

若不用C裝置，測(cè)定出來(lái)的氫元素與氧元素的質(zhì)量比會(huì)

 

（偏高或偏低）
（3）測(cè)量數(shù)據(jù)用m₁、m₂、m₃、m₄表示如下：則在水中氫元素與氧元素的質(zhì)量比是

 

．
（4）停止加熱同時(shí)，就停止了通入氫氣，并拆開(kāi)裝置，則測(cè)定結(jié)果氫元素與氧元素的質(zhì)量比

 

．（偏高或偏低）

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）,氫氣的制取和檢驗(yàn),氫氣的化學(xué)性質(zhì)與燃燒實(shí)驗(yàn)

專(zhuān)題：科學(xué)探究

分析：（1）首先制取氫氣，為了防止生成的氫氣中帶有水蒸氣，再將氫氣通過(guò)盛有堿石灰的干燥管，吸收其中的水蒸氣，將干燥的氫氣通過(guò)受熱的氧化銅，使氧化銅跟氫氣反應(yīng)生成的水再被盛有固體氯化鈣的U形管在較低溫條件下吸收，由此連接儀器；
（2）生成的氫氣如果不用C裝置干燥，測(cè)出的水的質(zhì)量即m4-m2的值偏高，這樣測(cè)定出的氫元素與氧元素的質(zhì)量比會(huì)偏高；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)解答；
（4）如果在停止加熱的同時(shí)，就停通入氫氣，并拆開(kāi)實(shí)驗(yàn)裝置，其后果是使熱的銅重新跟空氣中的氧氣反應(yīng)，又生成氧化銅，這樣測(cè)出的m₃數(shù)值偏高，因而m1-m3的值偏低，使（m₄-m₂）-（m₁-m₃）的值偏高，導(dǎo)致

(m4-m2)-(m1-m3)

m1-m3

偏高，即此時(shí)會(huì)使水中的氫元素與氧元素的質(zhì)量比偏高．

解答：解：
（1）本實(shí)驗(yàn)是測(cè)定水中氫元素與氧元素的質(zhì)量比，利用氫氣還原氧化銅，生成水和銅測(cè)出氧化銅中的氧和生成水的質(zhì)量，便可計(jì)算出水中氫元素與氧元素的質(zhì)量比．首先制取氫氣，為了防止生成的氫氣中帶有水蒸氣，再將氫氣通過(guò)盛有堿石灰的干燥管，吸收其中的水蒸氣，將干燥的氫氣通過(guò)受熱的氧化銅，使氧化銅跟氫氣反應(yīng)生成的水再被盛有固體氯化鈣的U形管在較低溫條件下吸收，所以實(shí)驗(yàn)儀器的連接順序應(yīng)為B、C、A、D．
（2）生成的氫氣如果不用C裝置干燥，測(cè)出的水的質(zhì)量即m₄-m₂的值偏高，這樣測(cè)定出的氫元素與氧元素的質(zhì)量比會(huì)偏高，
（3）因在生成的水中，所含氧元素的質(zhì)量來(lái)自氧化銅中的氧元素質(zhì)量，即m1-m3，這樣便可知水中氫元素的質(zhì)量，即（m₄-m₂）-（m₁-m₃）所以水中氫元素與氧元素的質(zhì)量比為：

(m4-m2)-(m1-m3)

m1-m3

．
（4）如果在停止加熱的同時(shí)，就停通入氫氣，并拆開(kāi)實(shí)驗(yàn)裝置，其后果是使熱的銅重新跟空氣中的氧氣反應(yīng)，又生成氧化銅，這樣測(cè)出的m3數(shù)值偏高，因而m1-m3的值偏低，使（m₄-m₂）-（m₁-m₃）的值偏高，導(dǎo)致

(m4-m2)-(m1-m3)

m1-m3

偏高，即此時(shí)會(huì)使水中的氫元素與氧元素的質(zhì)量比偏高．
答案：
（1）B、C、A、D；
（2）吸收氫氣中的水蒸氣；偏高；
（3）

(m4-m2)-(m1-m3)

m1-m3

；
（4）偏高．

點(diǎn)評(píng)：本題中水的組成元素質(zhì)量比是由實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的，其中氧化銅與玻璃在反應(yīng)前后的質(zhì)量差為失去的氧元素的質(zhì)量，而不是生成水的質(zhì)量，因?yàn)榉磻?yīng)前的稱(chēng)量并不包括氫的質(zhì)量．