Question

12．大慶市某中學(xué)化學(xué)興趣小組利用以下裝置制備氫氣，并驗證氫氣的性質(zhì)，按要求回答以下問題：
（1）化學(xué)實驗現(xiàn)有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，需配制245g質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的稀硫酸，配置步驟如下：
①計算：所需質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的濃硫酸25g；②量��；③稀釋
量取和稀釋濃硫酸所用的玻璃儀器有量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒，
簡要描述濃硫酸的稀釋方法稀釋濃硫酸時，要把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌．
（2）該興趣小組制備氫氣的原理為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑（化學(xué)方程式）．
（3）裝置B的作用除去氫氣中混有的水蒸氣．
（4）下列有關(guān)實驗操作或現(xiàn)象描述不正確的是D
A．實驗開始時，應(yīng)先通入氫氣，然后再點燃C處酒精燈
B．點燃C處酒精燈后，D處硫酸銅固體自由白色逐漸變?yōu)樗{色
C．E處酒精燈的作用是點燃未反應(yīng)的氫氣
D．實驗結(jié)束時，應(yīng)先停止通入氫氣，然后熄滅C處酒精燈
（5）實驗結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)部分氧化銅粉末未被還原，已知反應(yīng)前氧化銅質(zhì)量為a克，反應(yīng)結(jié)束后混合固體質(zhì)量為b克，則被氫氣還原的氧化銅的質(zhì)量為5（a-b）g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液稀釋與配制的過程來分析；
（2）根據(jù)實驗室制取氫氣的原理以及化學(xué)方程式的寫法來分析解答；
（3）根據(jù)實驗前需要對氫氣進行干燥來分析；
（4）根據(jù)實驗中的注意事項以及實驗現(xiàn)象來分析解答；
（5）分析反應(yīng)的特點可以知道，反應(yīng)前后固體質(zhì)量差為氧化銅在反應(yīng)中失去氧元素的質(zhì)量，由氧元素質(zhì)量可計算被還原的氧化銅質(zhì)量．

解答 解：（1）①溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，設(shè)需要98%的濃硫酸的質(zhì)量為x，則
98%x=245g×10%
x=25g
故填：25；
②量取時需要量筒和膠頭滴管，溶解時需要燒杯與玻璃棒；故填：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒；
③稀釋濃硫酸時，要把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌，以使熱量及時地擴散；一定不能把水注入濃硫酸中，這是因為濃硫酸的密度比水大，如果添加順序顛倒，那么水會浮在水面上，又由于濃硫酸溶于水放出大量的熱，能使水沸騰，容易造成酸液飛濺．
故填：稀釋濃硫酸時，要把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌；
（2）在實驗室中常用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)來制取氫氣，同時生成硫酸鋅；故填：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（3）要驗證氫氣的性質(zhì)，就需要實現(xiàn)對氫氣進行干燥，所以裝置B中的濃硫酸對氫氣起到了干燥的作用；故填：除去氫氣中混有的水蒸氣；
（4）A．實驗開始時，應(yīng)先通入氫氣，然后再點燃C處酒精燈，目的是排凈裝置內(nèi)的氫氣，以防加熱時發(fā)生爆炸，故正確；
B．點燃C處酒精燈后，氫氣與氧化銅反應(yīng)生成銅和水，所以D處硫酸銅固體由白色逐漸變?yōu)樗{色，故正確；
C．E處酒精燈的作用是點燃未反應(yīng)的氫氣，故正確；
D．實驗結(jié)束時，應(yīng)先熄滅酒精燈，然后繼續(xù)通入氫氣直到玻璃管冷卻，以防高溫生成的銅被重新氧化，故錯誤．
故選D；
（5）設(shè)被還原的氧化銅的質(zhì)量為x，則
CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O         固體質(zhì)量減少
 80               64                （80-64）=16
 x                                     （ag-bg）
$\frac{80}{16}=\frac{x}{（a-b）g}$
x=5（a-b）g
故填：5（a-b）g．

點評 本題主要考查了硫酸的稀釋、氫氣的制取、氫氣的性質(zhì)，解題時要掌握氫氣還原氧化銅的實驗原理和實驗中的一些注意事項，屬常規(guī)型實驗考查題．