Question

7．在氫氣還原氧化銅的實驗中，向50克氧化銅粉末中通氫氣，加熱一段時間后，測得固體質量減少8g，求：
（1）消耗的氧化銅質量；
（2）本實驗所用的氫氣來自于鋅粒和稀硫酸的反應．則理論上要消耗鋅粒多少克？
（3）實驗消耗的鋅粒質量大于理論值，造成這一結果的主要原因是：加熱前氫氣提前通入，反應完成還需通入氫氣．

Answer 1

分析 （1）根據在加熱條件下，氫氣奪取氧化銅中的氧元素而變成水，氧化銅失去氧而變成銅；由于失去氧元素導致反應后殘余固體質量減小；根據反應的化學方程式，利用反應前后固體物質的差量法，可由反應前后固體質量差計算參加反應的氧化銅的質量和消耗氫氣的質量進行分析；
（2）根據鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，依據氫氣的質量，即可求出消耗鋅的質量進行分析；
（3）根據反應前需要通氫氣，將裝置內空氣排完，反應后需要通氫氣，使銅冷卻進行分析．

解答 解：（1）設參加反應的氧化銅的質量為x，消耗氫氣質量為y，
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O  固體質量減少
2   80     64       80-64=16
y   x                  8g
$\frac{2}{y}$=$\frac{80}{x}$$\frac{16}{8g}$
x=40g
y=1g
（2）理論上要消耗鋅粒為z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65            2
z             1g
 $\frac{65}{z}$=$\frac{2}{1g}$
 z=32.5g；
（3）反應前需要通氫氣，將裝置內空氣排完，反應后需要通氫氣，使銅冷卻．
故答案為：（1）40g；
（2）32.5g；
（3）加熱前氫氣提前通入，反應完成還需通入氫氣．

點評 根據反應前后固體質量差即氧化銅中氧元素的質量，因此可根據氧化銅中氧元素的質量分數計算氧化銅的質量．