Question

某化学课外活动小组拟用Zn和稀H₂SO₄制取H₂还原CuO，实验装置如图．
（1）按图连接好实验装置．检查装置的气密性，方法是

 

（2）A中反应的化学方程式为

 

，C中反应的氧化剂是

 

，B装置的作用是

 

．
（3）加热C处酒精灯之前必须进行的操作是（答详细的操作过程）

 

（4）C中固体加热前质量为mg，加热后质量为ng，则实验中实际消耗的H₂质量为

 

g．
A．=（m-n）/8        B．=m/40        C．=n/32        D．＞（m-n）/8．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：实验时，应首先检验装置的气密性，Zn和稀H₂SO₄在A中发生反应生成氢气，经B中碱石灰干燥后在加热条件下与CuO发生氧化还原反应生成Cu和水，为防止不纯的氢气在加热时爆炸，应先通入氢气，将装置内的空气排出，应停止加热后继续通入氢气，防止铜被氧化而影响实验结果，以此解答该题．

解答： 解：（1）A装置有长颈漏斗，检查气密性时可关闭活塞K，向长颈漏斗中加水，待水淹没长颈漏斗下端管口，继续加水出现稳定液面差，则装置气密性良好，
故答案为：关闭活塞K，向长颈漏斗中加水，待水淹没长颈漏斗下端管口，继续加水出现稳定液面差，则装置气密性良好；
（2）Zn和稀H₂SO₄在A中发生反应生成氢气，方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂，在C中发生H₂+CuO

△   .

Cu+H₂O，反应中Cu元素化合价降低，被还原，CuO为氧化剂，氢气为还原剂，在加热条件下反应，为保证反应顺利进行，避免温度过低，氢气在反应前应先干燥，B用于除去H₂中混有的水蒸气，
故答案为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂；CuO；除去H₂中混有的水蒸气；
（3）为防止不纯的氢气在加热时爆炸，应先通入氢气，将装置内的空气排出，应先验纯，可用向下排空法收集一小试管气体，大拇指堵住，管口朝下靠近酒精灯火焰，若产生尖锐的爆鸣声则不纯，若“噗”的声音则气体已纯，
故答案为：用向下排空法收集一小试管气体，大拇指堵住，管口朝下靠近酒精灯火焰，若产生尖锐的爆鸣声则不纯，若“噗”的声音则气体已纯；
（4）C中固体加热前质量为mg，加热后质量为ng，则由方程式H₂+CuO

△   .

Cu+H₂O可知，减少的质量为O元素的质量，n（CuO）=n（O）=

m-n

16

mol，则需反应氢气的物质的量为

m-n

16

mol，质量为

m-n

8

g，因为防止不纯的氢气在加热时爆炸，应先通入氢气，将装置内的空气排出，应停止加热后继续通入氢气，防止铜被氧化而影响实验结果，则通入氢气的质量应大于

m-n

8

g，故答案为：D．

点评：本题考查性质实验的设计，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，为高频考点，注意把握实验的原理和注意事项，难度不大．