Question

20．Ⅰ．某同學(xué)為了驗證氫氣還原氧化銅的反應(yīng)產(chǎn)物，設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置．

（1）寫出編號儀器的名稱：①錐形瓶 ②長頸漏斗．
（2）濃硫酸的作用是干燥氫氣．
（3）本實驗需要加熱的裝置為D（填字母編號）．
（4）寫出裝置C、D中可觀察到的現(xiàn)象：C白色固體變藍(lán)，D黑色粉末變紅色．
（5）D中反應(yīng)每生成1mol水分子，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.204×10²⁴個．
Ⅱ．實驗時他需要1.0mol/L的硫酸溶液250mL．根據(jù)溶液的配制回答下列問題．
（1）在如圖2所示儀器中，配制上述溶液肯定不需要的是C（填序號），除圖中已有儀器外，配制上述溶液還需要的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒．
（2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正確的是BCD
A．使用容量瓶前檢驗是否漏水
B．容量瓶用水洗凈后，再用待配溶液洗滌
C．配制溶液時，如果試樣是固體，把稱好的固體用紙條小心倒入容量瓶中，緩慢加水至接近刻度線1～2cm處，用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線．
D．配制溶液時，若試樣是液體，用量筒取樣后用玻璃棒引流倒入容量瓶中，緩慢加水至刻度線1～2cm處，用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線．
E．蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反復(fù)倒轉(zhuǎn)幾次，搖勻．
（3）根據(jù)計算得知，需用量筒量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g/cm³的濃硫酸的體積為13.6mL，如果實驗室有15mL、20mL、50mL量筒，應(yīng)選用15mL量筒最好．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）A是制取氫氣的實驗裝置，①是錐形瓶，②是長頸漏斗；
（2）氫氣在點燃時必須是干燥的，故濃硫酸的作用是除去H₂中的水蒸氣（或干燥H₂）；
（3）氫氣還原氧化銅需要加熱條件，故本實驗需要加熱的裝置為D．
（4）氫氣和氧化銅反應(yīng)生成的水蒸氣進(jìn)入C中，故C中的現(xiàn)象是白色無水CuSO₄固體變藍(lán)．氫氣還原氧化銅呈單質(zhì)銅，故D中的現(xiàn)象為黑色CuO逐漸變紅；
（5）氫氣反應(yīng)后生成的是水，H元素的化合價由0價變?yōu)榱?1價，故D中反應(yīng)每生成1mol水分子，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.204×10²⁴個；
Ⅱ．（1）在配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液時，不需要球型漏斗，即C．需要的玻璃儀器還有燒杯、玻璃棒；
（2）根據(jù)儀器的使用原則以及實驗步驟來回答；
（3）根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等計算所需濃硫酸的體積．

解答 解：Ⅰ．（1）圖中①錐形瓶②長頸漏斗，故答案為：錐形瓶；長頸漏斗；
（2）氫氣可用濃硫酸干燥，故答案為：干燥氫氣；
（3）還原氧化銅的實驗需要在高溫下才可以進(jìn)行，所以需要加熱的裝置字母編號為D，故答案為：D；
（4）C處得無水硫酸銅因吸水，由白色變?yōu)樗{(lán)色；D處得黑色氧化銅粉末在加熱的條件下，被氫氣還原成紅色銅．顏色變化是由黑色變?yōu)榧t色，
故答案為：白色固體變藍(lán)，黑色粉末變紅色；
（5）在反應(yīng)CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O中，化合價升高值=化合價降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=2N_A=1.204×10²⁴，故答案為：1.204×10²⁴；
Ⅱ．（1）配制250ml1.0mol/L稀硫酸，操作步驟有計算、量取、稀釋、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作，用筒量�。ㄓ玫侥z頭滴管）濃硫酸，在燒杯中稀釋，用玻璃棒攪拌，冷卻后轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌2-3次，將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，最后定容顛倒搖勻．所以需要的儀器為：燒杯、筒量、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管，所以還需要的儀器是：燒杯、玻璃棒，
故答案為：C；燒杯、玻璃棒；
（2）A．使用容量瓶前檢驗是否漏水，故正確；
B．容量瓶用水洗凈后，不能再用待配溶液洗滌，有水不會影響實驗結(jié)果，故錯誤；
C．配制溶液時，如果試樣是固體，把稱好的固體倒入燒杯中溶解，容量瓶不能作為溶解儀器，故錯誤；
D．配制溶液時，容量瓶不能作為稀釋儀器，應(yīng)該在燒杯中稀釋，故錯誤；
E、蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反復(fù)倒轉(zhuǎn)幾次，搖勻，故正確．
故答案為：BCD；
（3）設(shè)需用量筒量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g/cm³的濃硫酸的體積為VmL，則$\frac{V×1.84×98%}{98}$，解得V=13.6mL，需要15mL的量筒，
故答案為：13.6；15．

點評 本題主要考查物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的顏色變化和如何改進(jìn)實驗裝置、一定物質(zhì)的量濃度溶液配制以及對物質(zhì)的量濃度理解與計算等，屬于有較大難度的題目，需要同學(xué)們細(xì)心考慮．