Question

7．在氢气还原氧化铜的实验中，向50克氧化铜粉末中通氢气，加热一段时间后，测得固体质量减少8g，求：
（1）消耗的氧化铜质量；
（2）本实验所用的氢气来自于锌粒和稀硫酸的反应．则理论上要消耗锌粒多少克？
（3）实验消耗的锌粒质量大于理论值，造成这一结果的主要原因是：加热前氢气提前通入，反应完成还需通入氢气．

Answer 1

分析 （1）根据在加热条件下，氢气夺取氧化铜中的氧元素而变成水，氧化铜失去氧而变成铜；由于失去氧元素导致反应后残余固体质量减小；根据反应的化学方程式，利用反应前后固体物质的差量法，可由反应前后固体质量差计算参加反应的氧化铜的质量和消耗氢气的质量进行分析；
（2）根据锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，依据氢气的质量，即可求出消耗锌的质量进行分析；
（3）根据反应前需要通氢气，将装置内空气排完，反应后需要通氢气，使铜冷却进行分析．

解答 解：（1）设参加反应的氧化铜的质量为x，消耗氢气质量为y，
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O  固体质量减少
2   80     64       80-64=16
y   x                  8g
$\frac{2}{y}$=$\frac{80}{x}$$\frac{16}{8g}$
x=40g
y=1g
（2）理论上要消耗锌粒为z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65            2
z             1g
 $\frac{65}{z}$=$\frac{2}{1g}$
 z=32.5g；
（3）反应前需要通氢气，将装置内空气排完，反应后需要通氢气，使铜冷却．
故答案为：（1）40g；
（2）32.5g；
（3）加热前氢气提前通入，反应完成还需通入氢气．

点评 根据反应前后固体质量差即氧化铜中氧元素的质量，因此可根据氧化铜中氧元素的质量分数计算氧化铜的质量．