Question

實驗室用粗鋅與稀硫酸反應制取氫氣，利用氫氣還原氧化銅來測定銅的相對原子質量。實驗裝置如下：

在啟普發(fā)生器中純鋅與稀硫酸反應過于緩慢，可采取的加快速率的措施是①適當增大硫酸的濃度，②_______________________。

用純度不高的鋅(粗鋅)制取氫氣，反應速率快，但制得的氫氣因含H₂S等還原性雜質而有難聞的氣味，CuSO₄洗氣瓶中觀察到的現象是_______________，是否可以將CuSO₄溶液換成濃硫酸_________(答“是”或“否”) ；理由是__________________________。

有同學發(fā)現粗鋅與稀硫酸反應一段時間后，鋅粒表面變黑，于是收集了少量該黑色固體，驗證黑色固體含鐵元素的簡單化學方法_________________________________________。

實驗中得到的數據有：小瓷皿的質量mg，小瓷皿加樣品的質量n g，反應后小瓷皿加固體的質量w g，已知氧的相對原子質量為16，則銅的相對原子質量是____________(用含m、n、w的代數式表示)。

某次實驗中測定結果明顯偏大，可能的原因是________(選填編號)。

a．未充分冷卻即停止通氫氣           b．氧化銅樣品中含有氯化銨雜質

c．反應后固體中有少量Cu₂O           d．氫氣不干燥有少量水分

由于啟普發(fā)生器藥品用量較多，利用下列儀器裝配一套有啟普發(fā)生器功能的簡易裝置，你選擇____________(選填編號) (支撐儀器、橡皮塞、導氣管略)。

(a)      (b)      (c)       (d)       (e)       (f)

 

Answer 1

【答案】

在硫酸中加入少量硫酸銅溶液（合理給分）（1分）

有黑色沉淀生成     否   氫硫酸與濃硫酸反應有二氧化硫氣體產生（3分）

取少量樣品用稀硝酸溶解，稀釋后，加入KSCN溶液檢驗 （2分）

M(Cu)= （2分）       a c  （2分）acf 或ace         （2分）

【解析】

試題分析：（1）由于該注重不能加熱，所以要增大該反應的反應速率，除了增大稀硫酸的濃度外，還可以通過原電池加快反應速率，即在硫酸中加入少量硫酸銅溶液即可。

（2）H₂S能被硫酸銅溶液吸收生成黑色的CuS沉淀，所以CuSO₄洗氣瓶中觀察到的現象是有黑色沉淀生成；由于濃硫酸具有強氧化性，而H₂S具有還原性，將氫硫酸與濃硫酸混合反應有二氧化硫氣體產生，從而代入新的雜質。

（3）由于鐵能被先是氧化生成鐵離子，據此可以通過檢驗鐵離子來驗證，即取少量樣品用稀硝酸溶解，稀釋后，加入KSCN溶液檢驗即可。

（4）固體減少的質量就是氧元素的質量，據此可知，解得M(Cu)=。如果未充分冷卻即停止通氫氣，則w偏大，測定結果偏高；氧化銅樣品中含有氯化銨雜質，則w偏小，測定結果偏低；反應后固體中有少量Cu₂O，則w偏大，測定結果偏高；氫氣不干燥有少量水分，不會影響實驗結果，答案選ac。

（5）根據啟普發(fā)生器的原理可知，要組裝簡易啟普發(fā)生器，則需要acf 或ace�？键c：

考點：考查氫氣的制備、氫氣還原氧化銅的實驗探究、相對原子質量大的測定和簡易啟普發(fā)生器的組裝

點評：該題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹的實驗設計能力以及評價能力。