题目内容

在实验室中拟用氧化铜、稀硫酸和锌来制取纯净的铜,甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案。

甲:①CuO溶于适量稀硫酸中;

②在①的溶液中加入适量锌,充分反应后过滤、烘干,即得纯净的铜。

乙:①锌与稀硫酸反应制得氢气;

②将氢气通入氧化铜中并加热,充分反应后即得纯净的铜。

问:(1)若要制得相同质量的纯铜,甲、乙所耗用的锌和稀硫酸是否相同?为什么?

(2)丙同学认为上述两种方案所制得的铜都难以保证铜的纯度,应对上述两种方案加以完善。你是否赞同丙同学的看法?为什么?你认为应怎样完善实验方案?

解析:理论联系实际,是学习科学知识的一个重要原则。因此在设计实验方案时,要考虑实际反应时的情况。乙方案中氢气的作用有三个:①排尽装置中的空气;②还原氧化铜;③作保护气。因此,若要制得相同质量的铜,乙所耗用的锌和稀硫酸多于甲。但甲方案中制得的铜中易混有锌,且过滤后未洗涤,乙方案中所得的铜中可能还有未反应的氧化铜。因此,对上述两方案必须进行适当的修正、完善。

答案:(1)不相同;因为乙方案中氢气的作用除作还原剂外,还需用来排尽装置中的空气和作保护气(让还原出的铜在其中冷却)。乙方案中耗用的氢气多,所耗用的锌和稀硫酸就多。

(2)同意丙同学的看法。因为甲方案制得的铜中可能混有锌且过滤后未洗涤。改正的方法是:“加锌充分反应后再加过量稀硫酸,不断搅拌,至不再放出气体为止,静置、过滤并洗涤、烘干。”乙方案制得的铜中可能混有氧化铜。改正的方法是:“将所得铜粉加入稀硫酸中,不断搅拌,充分反应后静置、过滤并洗涤、烘干。”

练习册系列答案
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在实验室中拟用氧化铜、稀硫酸和锌来制取纯净的铜,甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案;

甲:①把CuO溶于适量稀硫酸中;②在①的溶液中加入适量Zn,充分反应后过滤、烘干,即得纯净的Cu.
乙:①锌与稀H2SO4反应制H2;②将H2通入CuO中并加热,充分反应后即得纯净的Cu.
(1)若要制得相同质量的纯Cu,所消耗的锌和稀硫酸的量:甲
小于
小于
乙(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是
乙方案中氢气除了作还原剂外,还需用来排尽装置中的空气和作保护气
乙方案中氢气除了作还原剂外,还需用来排尽装置中的空气和作保护气

(2)乙用上图装置来制取干燥的H2,a中的液体应是
稀硫酸
稀硫酸
;b中的液体应是
浓硫酸
浓硫酸
,使该装置产生氢气的操作顺序应该是
打开止水夹①②③,由④通入少量气体使稀硫酸流入盛锌的容器内,再立即关闭
打开止水夹①②③,由④通入少量气体使稀硫酸流入盛锌的容器内,再立即关闭
.d的优点
防止不纯的氢气点燃时发生爆炸
防止不纯的氢气点燃时发生爆炸

(3)丙同学认为上述两种方案所制得的Cu都难以保证Cu的纯度,应对上述两种方案加以完善.你
(填“是”或“否”)赞同丙同学的看法.
理由:①(对甲同学实验而言)
甲方案制得的铜中可能混有锌,且过滤后未洗涤
甲方案制得的铜中可能混有锌,且过滤后未洗涤

②(对乙同学实验而言)
乙方案制得的铜中可能混有氧化铜
乙方案制得的铜中可能混有氧化铜

(4)请你分别对甲、乙两同学的实验方案加以完善:
①(甲)
将甲过滤所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,至不再放出气体为止,过滤并洗涤、烘干
将甲过滤所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,至不再放出气体为止,过滤并洗涤、烘干

②(乙)
将乙所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,充分反应后过滤并洗涤、烘干
将乙所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,充分反应后过滤并洗涤、烘干

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