Question

（2013?浦東新區二模）實驗室用粗鋅與稀硫酸反應制取氫氣，利用氫氣還原氧化銅來測定銅的相對原子質量．實驗裝置如下：

（1）在啟普發生器中純鋅與稀硫酸反應過于緩慢，可采取的加快速率的措施是①適當增大硫酸的濃度，②

在硫酸中加入少量硫酸銅溶液

．
（2）用純度不高的鋅（粗鋅）制取氫氣，反應速率快，但制得的氫氣因含H₂S等還原性雜質而有難聞的氣味，CuSO₄洗氣瓶中觀察到的現象是

有黑色沉淀生成

，是否可以將CuSO₄溶液換成濃硫酸

否

（答“是”或“否”）；理由是

氫硫酸與濃硫酸反應有二氧化硫氣體產生

．
（3）有同學發現粗鋅與稀硫酸反應一段時間后，鋅粒表面變黑，于是收集了少量該黑色固體，驗證黑色固體含鐵元素的簡單化學方法

取少量樣品用稀硝酸溶解，稀釋后，加入KSCN溶液檢

．
（4）實驗中得到的數據有：小瓷皿的質量mg，小瓷皿加樣品的質量n g，反應后小瓷皿加固體的質量w g，已知氧的相對原子質量為16，則銅的相對原子質量是

16(w-m)

n-w

（用含m、n、w的代數式表示）．
（5）某次實驗中測定結果明顯偏大，可能的原因是

ac

（選填編號）．
a．未充分冷卻即停止通氫氣   b．氧化銅樣品中含有氯化銨雜質
c．反應后固體中有少量Cu₂O   d．氫氣不干燥有少量水分
（6）由于啟普發生器藥品用量較多，利用下列儀器裝配一套有啟普發生器功能的簡易裝置，你選擇

acf

（選填編號） （支撐儀器、橡皮塞、導氣管略）．

Answer 1

分析：（1）利用原電池原理；
（2）H₂S與CuSO₄溶液生產CuS；氫硫酸與濃硫酸反應生成新的氣體雜質；
（3）把鐵元素轉化為三價鐵離子，再檢驗；
（4）根據元素守恒計算；
（5）根據求算公式分析；
（6）根據啟普發生器原理分析；

解答：解：（1）利用原電池原理，形成原電池可以加快反應速率，加入少量硫酸銅溶液，Cu²⁺被還原為Cu，與Zn和稀硫酸形成原電池，
故答案為：在硫酸中加入少量硫酸銅溶液；
（2）H₂S與CuSO₄溶液生產CuS黑色沉淀；氫硫酸與濃硫酸反應生成SO₂，會引入新的氣體雜質，
故答案為：有黑色沉淀生成、否、氫硫酸與濃硫酸反應有二氧化硫氣體產生；
（3）把鐵元素轉化為三價鐵離子，再用硫氰化鉀溶液檢驗，故答案為：取少量樣品用稀硝酸溶解，稀釋后，加入KSCN溶液檢；
（4）設銅的相對原子質量為M，CuO～O  
                       M+16       16    
                      （n-m）g   （n-w）g
則

M+16

(n-m)g

=

16

(n-w)g

，解得M=

16(w-m)

n-w

，故答案為：

16(w-m)

n-w

；
（5）根據求算公式M=

16(n-w)

w-m

分析，
a．未充分冷卻即停止通氫氣，導致部分銅被氧氣氧化，所以反應后小瓷皿加固體的質量w偏大，則M偏大，故a正確；
b．氧化銅樣品中含有氯化銨雜質，氯化銨易分解，導致反應后小瓷皿加固體的質量w偏小，則M偏小，故b錯誤；
c．反應后固體中有少量Cu₂O，氧化銅中的氧元素沒被完全還原出來，所以反應后小瓷皿加固體的質量w偏大，則M偏大，故c正確；
d．氫氣不干燥有少量水分，反應前有干燥劑，所以無影響；故d錯誤；
故答案為：ac；
（6）根據啟普發生器能控制反應的發生和停止，啟普發生器有三部分構成：球形漏斗、容器和導氣管；故選acf，故答案為：acf；

點評：本題考查了實驗測定銅的相對原子質量的方法，步驟、儀器，以及誤差分析等，難度一般，掌握原理即可解答．