Question

【题目】（2018邢台育才中学一模）某兴趣小组利用如图所示装置（夹持仪器省略），用锌粒与足量稀硫酸反应制取氢气，并还原氧化铜。

（实验1）小组同学先检查装置的气密性，然后称取4.0 g氧化铜于装置C的硬质玻璃管中，并开始实验。

（1）装置A中反应的化学方程式为_____；无水硫酸铜是白色粉末，当C中固体由黑色逐渐变为红色时，D中固体变为蓝色，此现象说明C装置中反应生成了_____（填写物质名称或化学式）。

（2）实验时，应先使A中反应进行一段时间，并在装置D的末端检验气体纯度，再点燃C处酒精灯。这样操作的原因是_____。

（提出问题）实验结束后，C中固体的成分是什么？

（作出猜想）猜想一：Cu；猜想二：Cu和CuO。

（实验2）取出反应后C中固体，称量，质量_____（选填“＞”“＝”或“＜”）3.2 g。得出结论：猜想二正确。

（实验3）为进一步证明（实验2）所得结论是否正确，小组同学用试管取少量C中反应后的固体，向其中滴加_____，振荡，观察到的现象为_____。也得出结论：猜想二正确。

（交流反思）反应结束后，C中固体内还有氧化铜的原因有两个：一是加入的氧化铜没有完全反应；二是反应结束时操作不规范。反应结束时，会造成C中固体内有氧化铜的不规范操作是_____。

Answer 1

【答案】Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ 铜和水（或Cu和H2O） 排尽装置内的空气 ＞ 稀盐酸（或稀硫酸） 固体部分溶解，溶液逐渐变成蓝色 先停止装置A中的反应，再熄灭酒精灯

【解析】

【实验1】（1）锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，当C中固体由黑色变为红色时，说明黑色的氧化铜被还原为铜，D中白色固体变为蓝色，说明C中反应有水生成。（2）可燃性气体与空气混合时加热易发生爆炸，所以实验时，先使A中反应进行一段时间，并在装置D的末端检验气体纯度，以排尽装置内的空气。【实验2】氢气还原氧化铜生成铜和水，若氢气将4.0g氧化铜全部还原为铜，则生成铜的质量为3.2g，由于猜想二成立，即C中固体为Cu和CuO，则氢气没有将4.0g氧化铜全部还原为铜，则C中剩余固体的质量大于3.2g。【实验3】检验C中固体成分即为检验CuO是否存在，可向固体中滴加稀盐酸或稀硫酸，观察到固体部分溶解，溶液逐渐变成蓝色，可证明固体中有CuO，从而也能得出猜想二成立。【交流反思】铜单质在有氧气且加热的条件下会被氧化为氧化铜，所以若先停止装置A中的反应，再熄灭酒精灯，会使C中固体含有CuO。