Question

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(gè)質(zhì)子，一個(gè)中子．由D、O構(gòu)成的水D₂O叫重水，通電分解水的反應(yīng)簡(jiǎn)稱電解水，重水電解時(shí)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(cè)定其中D₂0的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．當(dāng)Wg這種混合物被電解時(shí)，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(jì)）．實(shí)驗(yàn)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、W_l、W₂等3個(gè)數(shù)據(jù)中的______個(gè)．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(cuò)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(jì)算D₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)題意，重水電解時(shí)發(fā)生的反應(yīng)與H₂O相同，要計(jì)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(gè)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(shí)發(fā)生的反應(yīng)與H₂O相同，要計(jì)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(gè)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(jì)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；
2D₂2D₂↑+O₂↑
40               32
y                x
    =
解得x=y--------①
2H₂O2H₂↑+O₂↑
36               32
W-y              W₁-x
=--------②
將①代入②，解得y=，
則混合物中D₂0的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：×100%=%             （合理解答均可）
答：D₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是%．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治龊徒鉀Q問(wèn)題的能力，難度較大，需根據(jù)題意認(rèn)真分析．