题目内容

5．某校兴趣小组欲利用ZnCO3和Cu2O的混合物制备硫酸锌和金属铜．该小组设计了如下图的实验方案，回答下列有关问题：

（查阅资料：Cu2O是红色固体，它与稀硫酸的反应为：Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O）
（1）图中X的化学式为H2SO4，A中的物质有Zn和Cu．
（2）加入过量的Y有两个作用：一是除去过量的硫酸，二是将铜完全置换出来．
写出其中1个反应的化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu．
（3）操作Ⅰ、Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，该仪器在操作Ⅱ中起到的作用是引流．
（4）操作Ⅲ包含蒸发浓缩、降温结晶、过滤．

分析 （1）根据题中所给反应物的性质和反应后的生成物依据质量守恒定律进行分析；
（2）根据固体混合物和过量X反应后的物质成分以及制备的物质进行分析；
（3）根据操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ需要的仪器进行分析；
（4）根据作Ⅲ前后的物质进行分析解答．

解答 解：（1）该实验流程是利用ZnCO3和Cu2O的混合物制备硫酸锌和金属铜，而碳酸锌不溶水，可以溶于酸，依据质量守恒定律，制备硫酸锌，反应物中需要有硫酸根离子，所以X是硫酸，X的化学式：H2SO4，混合物中加入过量的硫酸反应后的溶液中有硫酸锌、硫酸铜、铜，加入过量的Y后得到了滤液B和固体A，所以Y是锌，过量的锌可以使硫酸和硫酸铜完全反应，所以A中的物质有：Zn和Cu；在固体A中加入硫酸后可以得到硫酸锌和铜，硫酸锌溶液经过蒸发后可以得到硫酸锌晶体；
（2）加入过量Y后得到了硫酸锌和固体A，而上一步中加入的硫酸是过量的，反应中也生成了硫酸铜，所以加入过量锌的作用是：除去过量的硫酸，将铜完全置换出来；锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
（3）操作Ⅰ后得到了固体和液体，所以操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ后也得到了固体和液体，所以操作Ⅱ是过滤，操作Ⅰ、Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，该仪器在操作Ⅱ中起到的作用是引流；
（4）经过操作Ⅲ后从溶液中得到了硫酸锌晶体，所以操作Ⅲ的名称：蒸发，操作Ⅲ包含蒸发浓缩、降温结晶、过滤．
故答案为：（1）H2SO4，Zn和Cu；
（2）除去过量的硫酸，将铜完全置换出来（两空顺序可调换）；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
（3）玻璃棒；  引流；
（4）降温结晶．

点评 在解此类题时，首先分析题中的反应原理，然后结合学过的知识对题中的问题进行逐一的解答，此类题难度不大，需要在平时的学习中加强积累．

练习册系列答案
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17．用如图装置完成以下实验：
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Ⅰ．先在A处通入氮气一段时间后，在B处加热，B、C处没有明显变化；
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Ⅱ与Ⅲ对比，说明燃烧的条件之一是温度要达到可燃物的着火点．
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14．以下是几种常用的制取气体的实验装置，请回答：

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