Question

实验室用粗锌与稀硫酸反应制取氢气，利用氢气还原氧化铜来测定铜的相对原子质量。实验装置如下：

在启普发生器中纯锌与稀硫酸反应过于缓慢，可采取的加快速率的措施是①适当增大硫酸的浓度，②_______________________。

用纯度不高的锌(粗锌)制取氢气，反应速率快，但制得的氢气因含H₂S等还原性杂质而有难闻的气味，CuSO₄洗气瓶中观察到的现象是_______________，是否可以将CuSO₄溶液换成浓硫酸_________(答“是”或“否”) ；理由是__________________________。

有同学发现粗锌与稀硫酸反应一段时间后，锌粒表面变黑，于是收集了少量该黑色固体，验证黑色固体含铁元素的简单化学方法_________________________________________。

实验中得到的数据有：小瓷皿的质量mg，小瓷皿加样品的质量n g，反应后小瓷皿加固体的质量w g，已知氧的相对原子质量为16，则铜的相对原子质量是____________(用含m、n、w的代数式表示)。

某次实验中测定结果明显偏大，可能的原因是________(选填编号)。

a．未充分冷却即停止通氢气           b．氧化铜样品中含有氯化铵杂质

c．反应后固体中有少量Cu₂O           d．氢气不干燥有少量水分

由于启普发生器药品用量较多，利用下列仪器装配一套有启普发生器功能的简易装置，你选择____________(选填编号) (支撑仪器、橡皮塞、导气管略)。

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

 

Answer 1

【答案】

在硫酸中加入少量硫酸铜溶液（合理给分）（1分）

有黑色沉淀生成     否   氢硫酸与浓硫酸反应有二氧化硫气体产生（3分）

取少量样品用稀硝酸溶解，稀释后，加入KSCN溶液检验 （2分）

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

【解析】

试题分析：（1）由于该注重不能加热，所以要增大该反应的反应速率，除了增大稀硫酸的浓度外，还可以通过原电池加快反应速率，即在硫酸中加入少量硫酸铜溶液即可。

（2）H₂S能被硫酸铜溶液吸收生成黑色的CuS沉淀，所以CuSO₄洗气瓶中观察到的现象是有黑色沉淀生成；由于浓硫酸具有强氧化性，而H₂S具有还原性，将氢硫酸与浓硫酸混合反应有二氧化硫气体产生，从而代入新的杂质。

（3）由于铁能被先是氧化生成铁离子，据此可以通过检验铁离子来验证，即取少量样品用稀硝酸溶解，稀释后，加入KSCN溶液检验即可。

（4）固体减少的质量就是氧元素的质量，据此可知，解得M(Cu)=。如果未充分冷却即停止通氢气，则w偏大，测定结果偏高；氧化铜样品中含有氯化铵杂质，则w偏小，测定结果偏低；反应后固体中有少量Cu₂O，则w偏大，测定结果偏高；氢气不干燥有少量水分，不会影响实验结果，答案选ac。

（5）根据启普发生器的原理可知，要组装简易启普发生器，则需要acf 或ace。考点：

考点：考查氢气的制备、氢气还原氧化铜的实验探究、相对原子质量大的测定和简易启普发生器的组装

点评：该题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力。