Question

7．某学生为了验证氢气还原氧化铜的产物，设计了如图所示的实验装置．
（1）写出编号仪器的名称：①锥形瓶；②长颈漏斗．
（2）浓H₂SO₄的作用是除去H₂中的水蒸气（或干燥H₂）．
（3）本实验需要加热的装置为D（填字母编号）．
（4）装置C、D中的现象分别为无水CuSO₄固体变蓝、黑色CuO逐渐变红．
（5）在A、C、D三个装置发生的反应中属于氧化还原反应的化学方程式为Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．

Answer 1

分析 氢气还原氧化铜的实验：A装置为制取氢气的装置，实验室制取氢气常采用锌和稀硫酸来制取氢气，锌和稀硫酸在常温下反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．D装置为氢气还原氧化铜的场所，氢气还原氧化铜时，氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，该反应的化学方程式为：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，氧化铜被还原，现象为黑色CuO逐渐变红，反应过程中生成的水流入装置C中，发生反应：CuSO₄+5H₂O═CuSO₄•5H₂O，无水硫酸铜变蓝，为防止H₂中混有的水蒸气进入装置D，影响实验结果，应用浓硫酸对H₂进行干燥．
（1）根据常见化学仪器名称结合装置图分析；
（2）为防止H₂中混有的水蒸气进入装置D，影响实验结果，应用浓硫酸对H₂进行干燥；
（3）根据反应的条件进行分析；
（4）装置C为白色硫酸铜粉末和水的反应，装置D为氢气还原氧化铜的反应，根据反应物、生成物的颜色分析现象；
（5）存在化合价的变化的反应为氧化还原反应，锌与稀硫酸的反应、氢气与氧化铜的反应中均存在化合价的变化．

解答 解：（1）根据熟悉常见化学仪器可知名称．图中①锥形瓶②长颈漏斗，
故答案为：锥形瓶；长颈漏斗；
（2）D装置为氢气还原氧化铜的场所，该反应的化学方程式为：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，氧化铜被还原，现象为黑色CuO逐渐变红，反应过程中生成的水流入装置C中，发生反应：CuSO₄+5H₂O═CuSO₄•5H₂O，无水硫酸铜变蓝，为防止H₂中混有的水蒸气进入装置D，影响实验结果，应用浓硫酸对H₂进行干燥，浓硫酸具有吸水性，可以用于干燥氢气，
故答案为：除去H₂中的水蒸气（或干燥H₂）；
（3）还原氧化铜的实验需要在高温下才可以进行，所以需要加热的装置字母编号为D，
故答案为：D；
（4）装置C为白色硫酸铜粉末和水的反应，发生反应：CuSO₄+5H₂O═CuSO₄•5H₂O，CuSO₄•5H₂O为蓝色，现象为：无水CuSO₄固体变蓝，装置D为氢气还原氧化铜的反应，该反应的化学方程式为：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，氧化铜为黑色，铜为红色，现象为黑色CuO逐渐变红，
故答案为：无水CuSO₄固体变蓝；黑色CuO逐渐变红；
（5）锌与稀硫酸的反应、氢气与氧化铜的反应中均存在化合价的变化，属于氧化还原反应，锌与稀硫酸的反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，氢气与氧化铜在加热条进行反应生成铜和水，其反应的化学方程式为：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
故答案为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．

点评 本题考查了氢气的制备和性质实验，注意化学反应中物质颜色的变化，学习中要注重化学实验基本操作方法，侧重分析能力与实验能力的综合考查，题目难度中等．