Question

為確定氣體X（可能為H₂、CO、CH₄的一種），將X點燃，將其產(chǎn)生通過A、B兩個洗氣瓶，無明顯現(xiàn)象，B中溶夜可使酚酞變紅
（一）試回答：（1）A中盛有

 

溶液，B中液體應(yīng)為

 

．
（2）填表√表示增加，×表示不變．

A質(zhì)量	√	×	√
B質(zhì)量	×	√	√
X化學(xué)式	①	②	③
燃燒方程式

（3）若X為純凈或混合物，當(dāng)AB質(zhì)量均增加時，X組成最多為

 

種，X為純凈物時，若B增m克A則增加

 

克．
（二）可選用裝置（如示意圖鐵架臺未畫）

給出藥品：稀H₂SO₄，無水CuSO₄、CuO、H₂O、Zn粒（a克＜1），利用以上條件，設(shè)計最簡單實驗，粗測鋅原子相對質(zhì)量．（假定標況下實驗H₂密度 0.08928g/L）
（1）選用裝置按順序為（寫裝置標號）

 

，各儀器接口連接順序為（寫接口字母）

 

．
（2）為H₂產(chǎn)量盡量少損失，放試劑時操作為

 

．
（3）測得水為V升，所用Zn粒a克，則Zn原子量數(shù)學(xué)表達式為

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,氣體的凈化（除雜）

專題：科學(xué)探究

分析：（一）（1）三種氣體燃燒的產(chǎn)物各不相同，根據(jù)產(chǎn)物的不同來分析X的組成；先用濃硫酸質(zhì)量的變化驗證是否有水生成，再用氫氧化鈉溶液質(zhì)量的變化來驗證是否生成二氧化碳；
（2）當(dāng)只有濃硫酸的質(zhì)量增加時，說明該氣體是氫氣；若只有氫氧化鈉溶液的質(zhì)量增加，說明該氣體是一氧化碳；若濃硫酸和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量都增加，說明該氣體是甲烷；
（3）AB質(zhì)量都增加，說明既有水生成，又有二氧化碳生成，具體分析其組成：CH₄燃燒生成二氧化碳和水；H₂燃燒生成水；CO燃燒生成二氧化碳．濃硫酸可吸收水分，質(zhì)量增加；NaOH溶液可以吸收二氧化碳，質(zhì)量增加；根據(jù)可能的情況進行分析；若X為純凈物，可利用方程式進行計算；
（二）（1）從提供的藥品可以看出求鋅的相對原子質(zhì)量的關(guān)系建立在鋅與硫酸的反應(yīng)，并對生成的氫氣的體積進行測量，進而可求出氫氣的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式可求鋅的原子量，利用該設(shè)計選擇裝置；制取氫氣的裝置在前，利用③裝置排水時應(yīng)是氣體由短管通入，用⑥測量出排出水的體積．則可選擇裝置的連接順序；
（2）了解操作中，加放試劑的方法；
（3）水的體積即是生成氫氣的體積換算出氫氣的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式進行計算可求出鋅的原子量．

解答：解：（一）（1）根據(jù)三種氣體的燃燒產(chǎn)物，以及B中溶液顯堿性，可知A應(yīng)該選擇濃硫酸，B應(yīng)該選擇氫氧化鈉溶液；
（2）裝置A的質(zhì)量增加，B裝置的質(zhì)量不變，說明有水生成，沒有二氧化碳氣體生成，氣體X是氫氣；
若A裝置的質(zhì)量不變，B裝置的質(zhì)量增加，說明有二氧化碳生成，沒有水生成，則氣體X為一氧化碳；
若A裝置和B裝置的質(zhì)量都增加，說明既有二氧化碳生成，也有水生成，則氣體X是甲烷；
（3）若A裝置和B裝置的質(zhì)量都增加，說明既有二氧化碳生成，也有水生成，則氣體X（純凈或混合物）的可能組成有：CH₄；H₂、CO、CH₄；CO、CH₄；H₂、CH₄或H₂、CO五種情況；若B增重mg，也就是生成mg的二氧化碳，設(shè)同時生成水的質(zhì)量為x，則
CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O
            44   36
            mg   x

44

36

=

mg

x

，x=

9

11

mg
（二）（1）從提供的藥品可以看出求鋅的相對原子質(zhì)量的關(guān)系建立在鋅與硫酸的反應(yīng)，并對生成的氫氣的體積進行測量，進而可求出氫氣的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式可求鋅的原子量，該設(shè)計選擇裝置，圖中④是制取氫氣的裝置，③是收集氫氣并排水的裝置，⑥是測量排出水的體積，故答案為：③④⑥；
．制取氫氣的裝置在前，利用③裝置排水時應(yīng)是氣體由短管通入，水由長管排出，用⑥測量出排出水的體積進而確定收集到的氫氣的體積．故答案為：G→F→E→I；
（2）操作中，為了保證不漏出氫氣，則注意加放試劑：向試管中加入足量的稀硫酸后，將試管斜放，再把鋅片放在試管內(nèi)壁上，塞緊塞子，將試管慢慢直立，讓鋅片滑下與硫酸接觸發(fā)生反應(yīng)；
（3）水的體積即是生成氫氣的體積換算出氫氣的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式進行計算可求出鋅的原子量．由題意知：氫氣的質(zhì)量為：2

V(H2)

22.4

g．
設(shè)鋅的相對原子質(zhì)量為 x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
x               2
ag             2

V(H2)

22.4

g

x

ag

=

2

2 V(H2) 22.4 g

，x=

22.4a

V(H2)

．
故答案為：（一）（1）濃硫酸；氫氧化鈉溶液；
（2）①H₂；2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O；②CO；2CO+O₂

點燃  .

2CO₂；③CH₄；CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O；
（3）五；

9

11

m；
（二）（1）③④⑥；G→F→E→I；
（2）向試管中加入足量的稀硫酸后，將試管斜放，再把鋅片放在試管內(nèi)壁上，塞緊塞子，將試管慢慢直立，讓鋅片滑下與硫酸接觸發(fā)生反應(yīng)；
（3）

22.4a

V(H2)

．

點評：第一部分主要考查常見氣體燃燒的產(chǎn)物以及根據(jù)產(chǎn)物判斷物質(zhì)，同學(xué)們一定要了解常見物質(zhì)的性質(zhì)．第二部分是對實驗裝置的設(shè)計考查題，解題的關(guān)鍵是對實驗?zāi)康囊�求的問題進行設(shè)計，并結(jié)合相關(guān)的化學(xué)方程式的計算對實驗數(shù)據(jù)進行分析探討．