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用如图装置测定水中氢、氧元素的质量比,其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差,实验测得m(H)∶m(O)>1∶8。下列对导致这一结果的原因的分析中,一定错误的是(  )

A.Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置

B.CuO没有全部被还原

C.Ⅱ 装置中玻璃管内有水冷凝

D.Ⅲ装置后缺少干燥装置

 

【答案】

B

【解析】

试题分析:通氢气前后玻璃管的质量差为反应的CuO中O的质量,反应前后U形管的质量差为反应生成的水的质量。Ⅰ、Ⅱ装置之间没有干燥装置,则使Ⅰ中反应带出的水蒸气进入U形管使水的质量增大,则H质量增加,导致m(H)∶m(O)>1∶8。若Ⅱ装置有水冷凝,则使测得的水的质量减小,设冷凝水质量为m,则H质量减小m/9,但Ⅱ装置质量增加m,即测得O质量减小m,由于m(H)∶m(O)=1∶8,若设m(H)=n,则m(O)=8n,则测得的,因此测得m(H)∶m(O)>1∶8。Ⅲ装置后缺少干燥装置,会导致CaCl2吸收空气中的水蒸气,导致测得水的质量增加,m(H)∶m(O)>1∶8。只有B中CuO没有被完全还原,则对m(H)∶m(O)的测定没有影响,因此一定错误,所以答案选B。

考点:考查水中氢氧元素含量测定的实验探究

点评:该题综合性强,对学生的要求高。试题既有定性分析,也有定量计算,增大思维的容量。该题以氢气还原氧化铜进行水中氢氧元素含量测定为载体,重点考查了学生规范严谨的实验设计能力,有利于提升学生的学科素养,激发学生的学习兴趣。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?南关区二模)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究.
(1)提出假设 
①该反应的气体产物是CO2
②该反应的气体产物是CO.
③该反应的气体产物是
CO2和CO的混合物
CO2和CO的混合物

(2)设计方案   
如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比.
(3)查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应.实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气.请写出该反应的离子方程式:
NH4++NO2-
  △  
.
 
N2↑+2H2O
NH4++NO2-
  △  
.
 
N2↑+2H2O

(4)实验步骤
①按如图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入10.38g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气.冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为53.02g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为1g.步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为
步骤②中是为了排尽空气,步骤④是为了赶出所有的二氧化碳,确保被完全吸收
步骤②中是为了排尽空气,步骤④是为了赶出所有的二氧化碳,确保被完全吸收

(5)数据处理
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:
5C+2Fe2O3
  △  
.
 
4Fe+4CO+CO2
5C+2Fe2O3
  △  
.
 
4Fe+4CO+CO2

(6)实验优化
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善.
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是
氢氧化钡的溶解度大,浓度大,使二氧化碳被吸收的更完全,碳酸钡的相对原子质量大于碳酸钙的,称量时相对误差小
氢氧化钡的溶解度大,浓度大,使二氧化碳被吸收的更完全,碳酸钡的相对原子质量大于碳酸钙的,称量时相对误差小

②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案:
在尾气口处加一点燃的酒精灯
在尾气口处加一点燃的酒精灯

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

某化学课外活动小组探究铁粉与水蒸气反应的产物,并用生成的气体来还原氧化铜,最后测定水的组成,拟用如图所示的部分仪器来完成该探究实验(铁架台及酒精灯等仪器可自由选择).

请回答下列问题:
(1)B中所盛的试剂是
,F中所盛的试剂是
碱石灰
碱石灰
,E的作用是
除去氢气中的水蒸气
除去氢气中的水蒸气

(2)请将各接口连接好:k→a,h→
i,j→g,f→b,c→d
i,j→g,f→b,c→d

(3)A中发生反应的化学方程式为
3Fe(g)+4H2O
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2
3Fe(g)+4H2O
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2

(4)实验中需要加热的装置有
A、B、D
A、B、D
 (填装置下面的字母,下同),需要称量质量的装置有
D、F
D、F
,测定水的组成的步骤为
实验前后分别称量D装置和F装置的质量,D装置的两次称量之差即是生成的水中氧元素的质量,F装置的两次称量之差即生成水的质量,用水的质量减去氧元素的质量的氢元素的质量,从而计算出水中氢、氧元素的质量之比
实验前后分别称量D装置和F装置的质量,D装置的两次称量之差即是生成的水中氧元素的质量,F装置的两次称量之差即生成水的质量,用水的质量减去氧元素的质量的氢元素的质量,从而计算出水中氢、氧元素的质量之比

(5)用图中所给仪器组装成的装置的不足之处是
装置尾部缺少一个能吸收空气中水蒸气和二氧化碳的装置,球星干燥管直接与空气相连,会因吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳,而使测定结果不准确,使氢、氧两元素的质量比偏大.
装置尾部缺少一个能吸收空气中水蒸气和二氧化碳的装置,球星干燥管直接与空气相连,会因吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳,而使测定结果不准确,使氢、氧两元素的质量比偏大.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?南宁一模)Ⅰ、下面a~e是中学化学实验中常见的几种定量仪器:
A、量筒b、容量瓶c、滴定管d、托平天平e、温度计
(1)上述仪器中标有0刻度的玻璃仪器是
cd
cd
(填序号).
(2)若用上述仪器测定中和热,则缺少的玻璃仪器为烧杯、
环形玻璃搅拌棒
环形玻璃搅拌棒

Ⅱ、某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹).

请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有
氢气、二氧化碳(硫化氢、一氧化氮、二氧化氮)
氢气、二氧化碳(硫化氢、一氧化氮、二氧化氮)
(写出两种即可).
(2)A、B、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验.
若在丙中加入适量水,即可制得氯水.将所得氯水分成两份,进行如下①、②两个实验,实验操作、现象、结论如下:
实验序号 实验操作 现象 结论
将氯水滴入品红溶液 溶液褪色 氯水有漂泊作用
氯水中加入NaHCO3粉末 有无色气泡产生 氯气与水反应的产物具有较强的酸性
请你评价实验①、②的结论是否合理?
实验①结论合理、实验②结论不合理
实验①结论合理、实验②结论不合理
;若不合理,请说明理由:
制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡
制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡

(3)将B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(铜片放在有孔塑料板上),制得NO2后,进行以下实验.
①欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:先关闭止水夹
ab
ab
,再打开止水夹
c
c
,使烧杯中的水进入试管丁的操作是
双手紧握试管丁使试管中气体溢出,二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁
双手紧握试管丁使试管中气体溢出,二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁

②试管丁中的NO2与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O2,直至试管全部充满溶液,则原NO2与通入O2的物质的量之比为
4:1
4:1

③尾气吸收的装置是
E
E
(填序号).

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科目:高中化学 来源:2007高州中学高三化学每周一练(3) 题型:022

空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量(可用g/cm3表示)都是重要的空气质量指标.在工业生产上规定:空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02mg/L.

(1)

为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量,甲同学设计了如下图所示的实验装置:

①应用上述装置测定空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量,除测定气体流速(单位:cm3/min)外,还需要测定________

②已知:碘单质微溶于水,KI可以增大碘在水中的溶解度.

请你协助甲同学完成100mL5×10-4mol/L碘溶液的配制:

第一步:准确称取1.27g碘单质加入烧杯中,________

第二步:________

第三步:从第二步所得溶液中,取出10.00mL溶液于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度线.

(2)

乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO2含量:准确移取50mL5×10-4mol/L的碘溶液,注入右图所示广口瓶中,加2~3滴淀粉指示剂,此时溶液呈蓝色.在指定的测定地点抽气,每次抽气100mL,直到溶液的蓝色全部褪尽为止,记录抽气次数(n).

①假设乙同学的测量是准确的,乙同学抽气的次数至少为________次,方可说明该地空气中的SO2含量符合排放标准.

②如果乙同学用该方法测量空气中SO2的含量时,所测得的数值比实际含量低,请你对其可能的原因(假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误)提出合理假设:

________.

③丙同学认为:乙同学的实验方案需要抽气的次数太多,操作麻烦.与乙讨论后,决定将抽气次数降到100次以下,请你设计合理的改进方案:________

(3)

改变合适的吸收液,乙同学使用的装置还可以测定新装修的居室空气中甲醛的浓度,吸收剂最好选用________(选填:①浓硫酸、②银氨溶液、③新制的氢氧化铜、④酸化的高锰酸钾溶液).

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