Question

2．用如圖所示實驗裝置作測定氧化銅的組成的實驗，回答有關問題：

已知：實驗裝置氣密性良好，無水CaCl₂具有吸水性，實驗前向裝置D中加入16g氧化銅，裝置E的質量為124.3g，實驗所用試劑均足量．
實驗步驟：
（1）從長頸漏斗加足量濃鹽酸，先通入H₂一段時間后，再點燃酒精燈；
（2）待D中充分發(fā)生反應，熄滅酒精燈，冷卻；  
（3）實驗后稱量裝置E的質量為127.9g
請回答下列問題：
（1）圖中裝置B的作用是除去氫氣中混有的氯化氫．
（2）裝置A中反應的化學方程式為Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
（3）為減小誤差，步驟2中冷卻過程中需要注意的問題是繼續(xù)通氫氣，直到試管冷卻．
（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算氧化銅中銅元素和氧元素的質量比為4：1（列出計算式并計算）．
（5）為了證明進入D裝置玻璃管的H₂中不含有HCl，常在BC裝置之間增加裝置II（選填“I”或“II”）．

Answer 1

分析 （1）運用氫氣還原氧化銅生成水和銅，題中圖示告訴我們氫氣用鋅和較濃的鹽酸反應制得，故氫氣中含有氯化氫氣體和水蒸氣，先要除去它們；
（2）鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣；
（3）根據(jù)實驗注意事項進行分析解答；
（4）D裝置減輕的質量就是生成的水中氧元素的質量，U形管增重即生成的水的質量．

解答 解：（1）運用氫氣還原氧化銅生成水和銅，題中圖示告訴我們氫氣用鋅和較濃的鹽酸反應制得，故氫氣中含有氯化氫氣體和水蒸氣，先用氫氧化鈉溶液除去混有的氯化氫，再用濃硫酸 除去氫氣中混有的水蒸氣；
（2）鋅和稀硫酸反應方程式為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（3）為減小誤差，步驟2中冷卻過程中需要注意的問題是繼續(xù)通氫氣，直到試管冷卻；
（4）D裝置減輕的質量就是CuO中的O失去的質量，是氫氣奪走了CuO中的O生成了水，U形管增重的質量就是該反應生成的水的質量，
127.9g-124.3g=3.6g；
O元素的質量=3.6g×$\frac{16}{18}$=3.2g
氧化銅中銅元素和氧元素的質量比為：（16g-3.2g）：3.2g=4：1；
（5）由于氯化氫溶于水形成鹽酸，鹽酸中含有氯離子，只要檢驗溶液中是否含有氯離子就行，檢驗氯離子用硝酸銀溶液，能生成氯化銀白色沉淀，所以將Ⅱ放在BC裝置之間；通過該裝置如果有白色沉淀產生，說明含有氯化氫，沒有白色沉淀說明沒有氯化氫；
故答案：
（1）除去氫氣中混有的氯化氫；
（2）Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（3）繼續(xù)通氫氣，直到試管冷卻；
（4）4：1；
（5）BC；Ⅱ；

點評 典型的實驗探究題，熟練掌握氫氣還原氧化銅的性質和實驗才能準確解答該題，要分析清楚每步實驗的目的即可準確解答該題．