Question

【題目】實驗室用粗鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，利用氫氣還原氧化銅來測定銅的相對原子質(zhì)量。實驗裝置如下：

（1）在啟普發(fā)生器中純鋅與稀硫酸反應(yīng)過于緩慢，可采取的加快速率的措施是①______，②______。

（2）用純度不高的鋅(粗鋅)制取氫氣，反應(yīng)速率快，但制得的氫氣因含H2S等還原性雜質(zhì)而有難聞的氣味，CuSO4洗氣瓶中觀察到的現(xiàn)象是有黑色沉淀生成，請寫出該洗氣瓶中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式_______，是否可以將CuSO4溶液換成濃硫酸_________(答“是”或“否”)；理由是_____________。請簡述用CuSO4溶液配制檢驗醛基的新制氫氧化銅的方法________________________。

（3）裝置中氯化鈣的作用是__________________________。有同學(xué)發(fā)現(xiàn)粗鋅與稀硫酸反應(yīng)一段時間后，鋅粒表面變黑，于是收集了少量該黑色固體，驗證黑色固體含鐵元素的化學(xué)方法___________。

（4）實驗中得到的數(shù)據(jù)有：小瓷皿的質(zhì)量mg，小瓷皿加樣品的質(zhì)量n g，反應(yīng)后小瓷皿加固體的質(zhì)量w g，已知氧的相對原子質(zhì)量為16，則銅的相對原子質(zhì)量是________________ (用含m、n、w的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】適當(dāng)提高稀硫酸的濃度 在硫酸中加入少量硫酸銅溶液（合理給分） CuSO4+H2S=CuS↓+ H2SO4 否 氫硫酸與濃硫酸反應(yīng)有二氧化硫氣體產(chǎn)生 在試管里加入10%的氫氧化鈉溶液2mL，滴入2%的硫酸銅溶液4~6滴,振蕩即成 做干燥劑 取少量樣品用稀硝酸溶解，稀釋后，加入KSCN溶液檢驗

【解析】

（1）根據(jù)外界條件對反應(yīng)速率的影響分析判斷；

（2）黑色沉淀是硫化銅，據(jù)此書寫；根據(jù)濃硫酸具有強氧化性分析；根據(jù)醛基與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)需要在堿性溶液中進(jìn)行分析；

（3）根據(jù)氯化鈣能吸收水蒸氣分析；根據(jù)鐵離子的檢驗方法設(shè)計；

（4）根據(jù)方程式結(jié)合題干中的有關(guān)數(shù)據(jù)計算。

（1）為增大純鋅與稀硫酸反應(yīng)的速率可以適當(dāng)增大硫酸的濃度，或者利用原電池原理加入少量硫酸銅溶液，銅離子被還原為單質(zhì)銅，與鋅和稀硫酸形成原電池；

（2）CuSO4洗氣瓶中觀察到的現(xiàn)象是有黑色沉淀生成，沉淀是硫化銅，則該洗氣瓶中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO4+H2S＝CuS↓+H2SO4，由于氫硫酸與濃硫酸反應(yīng)有二氧化硫氣體產(chǎn)生，從而引入新雜質(zhì)，所以不能將CuSO4溶液換成濃硫酸；由于醛基與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)需要在堿性溶液中進(jìn)行，則用CuSO4溶液配制檢驗醛基的新制氫氧化銅的方法是在試管里加入10%的氫氧化鈉溶液2mL，滴入2%的硫酸銅溶液4～6滴,振蕩即成。

（3）生成的氫氣中含有水蒸氣，則裝置中氯化鈣的作用是做干燥劑，干燥氫氣。由于鐵離子與KSCN溶液反應(yīng)溶液變?yōu)榧t色，則驗證黑色固體含鐵元素的化學(xué)方法是取少量樣品用稀硝酸溶解，稀釋后，加入KSCN溶液檢驗，溶液變?yōu)榧t色，說明含有鐵元素；

（4）設(shè)銅的相對原子質(zhì)量是M。小瓷皿的質(zhì)量mg，小瓷皿加樣品的質(zhì)量n g，則氧化銅的質(zhì)量是（n－m）g。反應(yīng)后小瓷皿加固體的質(zhì)量w g，減少的質(zhì)量是氧化銅中氧元素的質(zhì)量，為（n－w）g，則根據(jù)CuO～O可知，解得。