氫元素除H原子外,還有一種原子D(重氫),其原子核內(nèi)含有一個質(zhì)子,一個中子.由D、O構(gòu)成的水D2O叫重水,通電分解水的反應(yīng)簡稱電解水,重水電解時發(fā)生的反應(yīng)與H2O相同.現(xiàn)有一重水(D2O)和水(H20)的混合物,用電解法測定其中D20的質(zhì)量分?jǐn)?shù).當(dāng)Wg這種混合物被電解時,與電源正極相連的試管內(nèi)收集到氣體W1 g與電源負(fù)極相連的試管內(nèi)收集到氣體W2g.(電解產(chǎn)物的溶解忽略不計).實驗裝置如下:
(1)若要求出重水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a,至少需要上述W、Wl、W2等3個數(shù)據(jù)中的
2
2
個.這樣的數(shù)據(jù)共有幾組,在下表中分別列出:(有多少填多少,填錯要倒扣分)
  ①   ②   ③   ④   ⑤   ⑥
(2)從上表中任取一組含W1的數(shù)據(jù),計算D2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a.
分析:(1)根據(jù)題意,重水電解時發(fā)生的反應(yīng)與H2O相同,要計算混合物中D20的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可以結(jié)合方程式進(jìn)行解答,至少需要知道與方程式有關(guān)的兩個數(shù)據(jù);
(2)任取一組含W1的數(shù)據(jù),結(jié)合方程式進(jìn)行解答.
解答:解:(1)重水電解時發(fā)生的反應(yīng)與H2O相同,要計算混合物中D20的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可以結(jié)合方程式進(jìn)行解答,至少需要知道與方程式有關(guān)的兩個數(shù)據(jù);
故答案為:2;
  ①   ②   ③   ④   ⑤   ⑥
W,W1 W,W2 W1,W2
(2)選第①組數(shù)據(jù)進(jìn)行計算,電解水正極生成的氣體是氧氣;
設(shè)混合物中D20的質(zhì)量為y,則混合物中H2O的質(zhì)量為W-y;電解D20生成氧氣的質(zhì)量為x,則電解水生成氧氣的質(zhì)量為W1-x;
2D20
 通電 
.
 
2D2↑+O2
40               32
y                x
   
40
32
=
y
x

解得x=
4
5
y--------①
2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2
36               32
W-y              W1-x
36
32
=
W-y
W1-x
--------②
將①代入②,解得y=
5(8W-9W1)
4
,
則混合物中D20的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:
5(8W-9W1)
4W
×100%=
125(8W-9W1)
W
%             (合理解答均可)
答:D2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
125(8W-9W1)
W
%.
點評:本題主要考查了學(xué)生依據(jù)實驗?zāi)康姆治龊徒鉀Q問題的能力,難度較大,需根據(jù)題意認(rèn)真分析.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

實驗室用過氧化氫(H2O2)溶液(俗稱雙氧水)制取氧氣,裝置如圖,請回答下列問題.
(1)寫出圖中有標(biāo)號儀器的名稱:a
試管
試管
;b
集氣瓶
集氣瓶

(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

(3)收集氧氣除用向上排氣法外,還可以采用
排水
排水
法.
(4)H2O2中氫元素與氧元素的質(zhì)量比為
1:16
1:16
.50g市售30%的雙氧水中含H2O2
15
15
g,加水稀釋成實驗用的雙氧水500g后,溶液中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
3%
3%
.(相對原子質(zhì)量:H-1   O-16)

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

實驗室用過氧化氫(H2O2)溶液(俗稱雙氧水)制取氧氣,裝置如圖,請回答下列問題.
(1)寫出圖中有標(biāo)號儀器的名稱:a______;b______.
(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:______.
(3)收集氧氣除用向上排氣法外,還可以采用______法.
(4)H2O2中氫元素與氧元素的質(zhì)量比為______.50g市售30%的雙氧水中含H2O2______g,加水稀釋成實驗用的雙氧水500g后,溶液中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______.(相對原子質(zhì)量:H-1  O-16)

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