氢元素除H原子外，还有一种原子D（重氢），其原子核内含有一个质子，一个中子．由D、O构成的水D2O叫重水，通电分解水的反应简称电解水，重水电解时发生的反应与H2O相同．现有一重水（

Question

氢元素除H原子外，还有一种原子D（重氢），其原子核内含有一个质子，一个中子．由D、O构成的水D₂O叫重水，通电分解水的反应简称电解水，重水电解时发生的反应与H₂O相同．现有一重水（D₂O）和水（H₂0）的混合物，用电解法测定其中D₂0的质量分数．当Wg这种混合物被电解时，与电源正极相连的试管内收集到气体W₁ g与电源负极相连的试管内收集到气体W₂g．（电解产物的溶解忽略不计）．实验装置如下：

（1）若要求出重水的质量分数a，至少需要上述W、W_l、W₂等3个数据中的______个．这样的数据共有几组，在下表中分别列出：（有多少填多少，填错要倒扣分）

①

②

③

④

⑤

⑥

（2）从上表中任取一组含W₁的数据，计算D₂O的质量分数a．

Answer 1

（1）重水电解时发生的反应与H₂O相同，要计算混合物中D₂0的质量分数，可以结合方程式进行解答，至少需要知道与方程式有关的两个数据；
故答案为：2；

①	②	③	④	⑤	⑥
W，W1	W，W2	W1，W2

（2）选第①组数据进行计算，电解水正极生成的气体是氧气；
设混合物中D₂0的质量为y，则混合物中H₂O的质量为W-y；电解D₂0生成氧气的质量为x，则电解水生成氧气的质量为W₁-x；
2D₂0(通电.)/()2D₂↑+O₂↑
40               32
y                x
    (40)/(32)=(y)/(x)
解得x=(4)/(5)y--------①
2H₂O(通电.)/()2H₂↑+O₂↑
36               32
W-y              W₁-x
(36)/(32)=(W−y)/(W1−x)--------②
将①代入②，解得y=(5(8W−9W1))/(4)，
则混合物中D₂0的质量分数是：(5(8W−9W1))/(4W)×100%=(125(8W−9W1))/(W)%             （合理解答均可）
答：D₂O的质量分数是(125(8W−9W1))/(W)%．