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实验室制氢气并还原氧化铜装置

发布时间:2023-10-19 01:12:08

1. 如图是某同学设计的制取氢气,并用氢气还原氧化铜的实验装置图.

解题思路:(1)根据实验室制取氢气及利用氢气还原氧化铜的实验要求,观察实验装置图,找出装置图中存在的三处错误;
(2)由实验装置图,确定两部分装置的作用,结合实验室制取氢气通常所选用的药品,从而判仿局断装置A内所加入的药品及所观察到的实验现象;
(3)由装置的作用判断试管B内所发生的反应,并根据反应说明所观察到的实验现象.

(1)为防止气体从长颈漏斗逸出,长颈漏斗应伸入液面以下,图中长颈漏斗未按要求伸入液面以下;向试管内通入氢气时,为排尽管内空气,导管应伸到试管底部,图中导管未伸至底部;在使用试管对固体药品加热时,为防止水回流至试管底而使试管炸裂,应使试管口略低于试管底,图中试管口高于试管底部;
(2)实验室通常使用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,因此在发生装置的试管A中的药品应为锌粒与稀硫酸;反应时可观察到有大量的气泡冒出,锌粒逐渐溶解;
(3)氢气还原氧化铜是在试管B内发生的,因此试管B中反应的化学方程式为;反应时可观察到试管内的黑色或罩氧化铜逐渐变成光亮红色铜,同时会在试管口观察到有水产生.
故答案为:
(1)长颈漏斗未伸入液面备团让以下;导管未伸入B试管底部;试管B的底部未高于管口;
(2)锌粒和稀硫酸;大量气泡冒出,锌粒逐渐溶解;
(3)CuO+H2


.
Cu+H2O;黑色氧化铜逐渐变成光亮的红色,试管口有水出现.

点评:
本题考点: 氢气的制取和检验;碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

考点点评: 综合考查氢气的制取与氢气还原氧化铜的实验操作及实验现象,因此只有熟练掌握这两个实验才能正确地解答该问题.

2. 如图是某同学制取氢气,并用氢气还原氧化铜的装置.(1)指出图中的错误之处:①______②______③______

(1)为防止气体从长颈漏斗逸出,长颈漏斗应伸入液面以下,图中长颈漏斗未按要求伸入液面以下;向试管内通入氢气时,为排尽管内空气,导管应伸到试管底部,图中导管未伸至底部;在使用试管对固体药品加热时,为防止水回流至试管底而使试管炸裂,应使试管口略低于试管底,图中试管口高于试管底部;
(2)装药品前应先检验装置的气密性;在点燃加热前应先通氢气,把空气排净防止发生爆炸;
(3)氢气还原氧化铜结束时应继续通氢气以致试管冷却,防止生成的铜继续被氧化;故⑥和⑦颠倒,会使生成的铜发生氧化;
故答案为:
(1)长颈漏斗下端没有伸入液面以下
盛氧化铜的试管口高于试管底
导管没有伸至试管底、氧化铜上方
(2)少检查气密性应排在①前
少通氢气应排在④和⑤之间
(3)⑥和⑦颠倒生成的铜发生氧化

3. 制取氢气并做还原氧化铜的实验,应选择__和__装置。

放置还原的铜重新被氧化(铜在温度高的情况下接触氧气会被氧化),所以要等温度低了才能停止铜氢气让铜和氧气接触

4. 如图是实验室制取氢气,并用氢气还原氧化铜的装置图,请回答下列问题.(1)指出图中标号仪器的名称.①_

(1)①颈比较长的仪器是长颈漏斗;②专作为热源的仪器是酒精属灯;
(2)为防止气体从长颈漏斗逸出,长颈漏斗应伸入液面以下,图中长颈漏斗未按要求伸入液面以下;在使用试管对固体药品加热时,为防止水回流至试管底而使试管炸裂,应使试管口略低于试管底,图中试管口高于试管底部;
(3)先通入氢气是为了排净装置内空气防止试管爆炸;氢气还原氧化铜生成铜和水,所以黑色固体变为红色,试管壁上有水珠生成;CuO被还原成Cu时,还应继续通入氢气,待试管冷却到室温,再停止通氢气,防止生成的铜被空气中氧气,氧化为氧化铜.
故答案为:(1)①长颈漏斗;②酒精灯;(2)长颈漏斗下端管口位于液面以上;装氧化铜的试管管口向上倾斜;(3)排除试管内的空气,防止加热时氢气和氧气混合气发生爆炸(不答加热不得分);氧化铜由黑色逐渐变为红色管口壁上有水珠生成;先停止加热,继续通入H 2 ,直到试管冷却到室温再停止通氢气;防止热的铜又被氧化.

5. 如图所示是实验室制取氢气并用氢气还原氧化铜的实验装置图,据图回答:(1)写出图中有标号的各仪器名称

(1)据图可以知道,①是试管,②是铁架台,③是长颈漏斗,④是酒精灯,故填:试管,铁架台,长颈漏斗,酒精灯;
(2)据图可以看出,长颈漏斗末端没有浸没在液面以下,应该伸到液面以下;导管伸进盛有氧化铜的试管太短,应该伸到试管底部;导管伸进盛有氧化铜的试管太短,应该伸到试管底部;盛氧化铜的试管口有橡皮塞,不能有橡皮塞;故填:长颈漏斗末端没有浸没在液面以下,应该伸到液面以下;导管伸进盛有氧化铜的试管太短,应该伸到试管底部;盛氧化铜的试管口有橡皮塞,不能有橡皮塞;
(3)实验时往大试管A中加入锌粒,应该试管平放,用镊子夹取锌粒放在试管口,将试管慢慢竖起,使锌粒滑入试管底部,故填:应该试管平放,用镊子夹取锌粒放在试管口,将试管慢慢竖起,使锌粒滑入试管底部;
(4)实验结束后,要先熄灭酒精灯,继续通入氢气直到试管冷却,防止生成的铜重新被氧化,故填:熄灭酒精灯,继续通入氢气直到试管冷却,防止生成的铜重新被氧化;
(5)若试管A发生爆炸,可能原因是没有排尽试管内的空气就开始加热,导致氢气的混合气体发生了爆炸,故填:没有排尽试管内的空气就开始加热;
(6)甲同学实验时没有观察到右边氧化铜变红,可能是装置漏气,没有发生置换反应;而乙同学虽先观察到氧化铜变红,可后来又变成黑色,是因为实验结束后先停止通入氢气,故填:不相同.

6. 氢气还原氧化铜各装置的作用

用锌粒与酸作用制备氢气时,由于制备氢气的锌粒中常含有硫、砷等杂版质,所以在气体发生过权程中常夹杂有硫化氢、砷化氢等气体。硫化氢、砷化氢和酸雾可通过高锰酸钾溶液,醋酸铅溶液除去。再通过装有无水氯化钙的干燥管进行干燥。其反应化学方程式为:

H2S+Pb(Ac)2=PbS↓+2HAc

AsH3+2KMnO4=K2HAsO4+Mn2O3+H2O

不同性质的气体,要选用不同的洗气溶液和干燥剂。

所以以上装置的作用是:

  1. 启普发生器——用于制备氢气

  2. 用于除去H2S

  3. 用于除去AsH3

  4. 用于除去水蒸气,得到干燥的氢气

  5. 氢气还原氧化铜的反应装置

7. 如图I是实验室“制取氢气并还原氧化铜实验”的简易装置,其中铜制燃烧匙可以在试管M中上下移动,虚线框中

(1)氢气的实验室制法中,最好的药品选择就是锌粒与稀硫酸,因为反应速率适中易于控制,而且不会影响氢气的纯度;(2)因为氢气的密度比空气小,所以选B装置才能收集氢气并且完成氢气与氧化铜的反应;
(3)根据题目信息燃烧匙可以在试管M中上下移动,当燃烧匙脱离稀硫酸的液面时,反应物分离,反应停止.需要反应进行时可再将燃烧匙插入液面以下.
故答案是:
(1)稀硫酸Zn+H 2 SO 4 =ZnSO 4 +H 2
(2)B,H 2 +CuO
.
Cu+H 2 O
(3)可以使反应随时发生或停止

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