Question

【題目】某研究性學習小組的同學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反應的化學方程式
（2）【設計方案】甲同學利用氫氣還原氧化銅的原理和上圖裝置及藥品進行實驗（操作規范）．A 裝置中發生反應的化學方程式為： ．
（3）【分析交流】當玻璃管中固體由黑色轉變為紅色時，實驗后測得：
①裝置C的玻璃管和其中固體的總質量在反應后減少了 1.6g；
②裝置D的干燥管和其中物質的總質量在反應后增加了1.82g，用此數據算得水中H、O元素的質量比為，而由水的化學式算得 H、O元素的質量比為 ．
（4）【數據處理】在實驗過程中產生氫氣 0.2g，共消耗稀硫酸 50g，請依據化學方程式求出該硫酸溶液中溶質的質量分數．
（5）【分析交流】針對上述結果與理論值有偏差，乙同學認為：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（假設生成的水完全被 D 中堿石灰吸收，裝置內空氣中的水蒸氣、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的質量分數為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生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

【設計方案】鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，化學方程式為：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；

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

【數據處理】設參加反應的硫酸質量為x

Zn+	H2SO4═ZnSO4+	H2↑
	98	2
	x	0.2g

x=9.8g

所以該硫酸溶液中溶質的質量分數為： ×100%=19.6%；

【分析交流】因為空氣中的水、二氧化碳進入了干燥管，影響了結果，所以應該在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；

【設計方案】Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；

【分析交流】1.1：8，1：8；

【數據處理】所以該硫酸溶液中溶質的質量分數為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方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識點，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．