Question

29、實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取的氫氣，經(jīng)過凈化干燥后，還原氧化銅．
（1）根據(jù)所得到銅粉的質(zhì)量，可求得參加反應(yīng)的氫氣的質(zhì)量，進(jìn)而計算出應(yīng)消耗的鋅粒和稀硫酸的質(zhì)量．但實(shí)際耗用的鋅粒（不含雜質(zhì)）和稀硫酸的質(zhì)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過理論值．從實(shí)驗(yàn)過程看，可能的原因有哪些？（至少答出三點(diǎn)原因） ①

氧化銅加熱前要先通氫氣，排去試管內(nèi)空氣

②

反應(yīng)后熱銅粉還需在氫氣中冷卻

③

部分氫氣通過裝有氧化銅的試管時，未與氧化銅反應(yīng)

（2）Cu⁺在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生反應(yīng)生成Cu²⁺和Cu．Cu與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)可得到銅鹽溶液．現(xiàn)有濃硫酸、濃硝酸、稀硫酸、稀硝酸，而沒有其他試劑．Cu₂O是一種紅色固體，如何用最簡便的實(shí)驗(yàn)方法來檢驗(yàn)經(jīng)氫氣還原CuO所得到的紅色產(chǎn)物中是否含有Cu₂O．

取紅色固體少量于試管中，向試管中滴加稀硫酸，充分振蕩，若發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)樗{(lán)色，則說明樣品中混有Cu₂O，若沒有發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)樗{(lán)色，則說明樣品中沒有Cu₂O

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氫氣還原氧化銅的步驟和注意事項回答；
（2）在驗(yàn)證是否有Cu₂O時，可用利用Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O，若在紅色固體中加入硫酸，出現(xiàn)藍(lán)色溶液說明有氧化亞銅，否則沒有．

解答：解：（1）在氫氣還原氧化銅時，實(shí)驗(yàn)所用的氫氣質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過理論值，即實(shí)際耗用的鋅粒（不含雜質(zhì)）和稀硫酸的質(zhì)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過理論值，原因主要是加熱前要先通氫氣，排去試管內(nèi)空氣，以防止氫氣與空氣混合加熱發(fā)生爆炸；反應(yīng)后熱銅粉還需在氫氣中冷卻，以防止制得的銅又被氧化，這兩部分氫氣都不能與氧化銅反應(yīng)而白白消耗掉；另外如果氫氣通過的速度過快，可能會來不及與氧化銅充分反應(yīng)而浪費(fèi)．
（2）根據(jù)題中信息，可用利用反應(yīng)Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O來檢驗(yàn)，取紅色固體少量于試管中，向試管中滴加稀硫酸，充分振蕩，若發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)樗{(lán)色，則說明樣品中混有Cu₂O，若沒有發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)樗{(lán)色，則說明樣品中沒有Cu₂O．
故答案為：（1）①氧化銅加熱前要先通氫氣，排去試管內(nèi)空氣；②反應(yīng)后熱銅粉還需在氫氣中冷卻；③部分氫氣通過裝有氧化銅的試管時，未與氧化銅反應(yīng)；
（2）取紅色固體少量于試管中，向試管中滴加稀硫酸，充分振蕩，若發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)樗{(lán)色，則說明樣品中混有Cu₂O，若沒有發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)樗{(lán)色，則說明樣品中沒有Cu₂O．

點(diǎn)評：了解氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項是解決該類問題的關(guān)鍵，此外，氧化銅是一種黑色固體而氧化亞銅是紅色．氧化銅中銅為+2價，而氧化亞銅中銅為+1價，所以在與硫酸反應(yīng)時的現(xiàn)象不同．