Question

【題目】水是由氫、氧兩種元素組成的化合物。這一結論建立在大量實驗基礎之上。

（1）“氫氣燃燒”是人們認識水組成的開始

氫氣在空氣中燃燒，在其火焰上方罩一只干冷的燒杯，可觀察到燒杯內壁模糊。已知：同溫同壓下，體積相同的任何氣體具有相同的分子數。欲使1L氫氣完全燃燒，所需空氣至少約為______L。

（2）“電解法”證明水的組成（裝置如圖1所示，電極不與水及生成的氣體反應）

①該實驗使用的是低壓______電（填“直流”或“交流”）電源；

②氣體b為______。

③通電時反應的化學方程式為______；

④通電后中間球形容器內液面上升的原因是______。

（3）“氫氣還原氧化銅”證明水的組成（堿石灰可吸收水和二氧化碳）

實驗觀察到圖2裝置A中黑色粉末逐漸變紅，則反應的方程式為______，測得裝置A中的玻璃管和其盛有的物質在反應前后的質量差為m1，裝置B和其盛有的物質在反應前后的質量差為m2，據此可計算出水中O、H元素的質量比為______（用含m1、m2表示）。實驗時該比值往往略小于8：1，原因可能是______（寫出一條即可）

Answer 1

【答案】2.4 直流 氧氣 2H2O2H2↑+O2↑ 生成的氣體在容器中聚集，把液體壓入球形容器內 CuO+H2Cu+H2O m1：（m2﹣m1） 空氣中的水蒸氣、二氧化碳被B裝置吸收

【解析】

（1）氫氣燃燒的化學方程式為：2H2+O22H2O，同溫同壓下，體積相同的任何氣體具有相同的分子數，欲使1L氫氣完全燃燒，需要0.5L氧氣，所需空氣至少約為：0.5L÷21%=2.4L；

（2）①該實驗使用的是低壓直流電電源；

②b與正極連接，因此氣體b為氧氣；

③電解水生成氫氣和氧氣，反應的化學方程式為：2H2O2H2↑+O2↑；

④通電后中間球形容器內液面上升的原因是生成的氣體在容器中聚集，把液體壓入球形容器內；

（3）加熱條件下，氧化銅和氫氣反應生成銅和水，反應的方程式為：CuO+H2Cu+H2O；

測得裝置A中的玻璃管和其盛有的物質在反應前后的質量差為m1，說明氧化銅中氧元素質量是m1，裝置B和其盛有的物質在反應前后的質量差為m2，說明反應生成水的質量是m2，因此水中O、H元素的質量比為：m1：（m2﹣m1）；實驗時該比值往往略小于8：1，原因可能是空氣中的水蒸氣、二氧化碳被B裝置吸收，導致計算生成水的質量偏大。