Question

Ⅰ某同學為了驗證氫氣還原氧化銅的反應產物，設計了如下圖所示的實驗裝置．

（1）寫出編號儀器的名稱：①

 

 ②

 

．
（2）濃硫酸的作用是

 

．
（3）本實驗需要加熱的裝置為

 

（填字母編號）．
（4）寫出裝置C、D中可觀察到的現象：C

 

，D

 

．
（5）D中反應每生成1mol水分子，轉移的電子數為

 

個．
Ⅱ實驗時他需要1.0mol/L的硫酸溶液250mL．根據溶液的配制回答下列問題．

（1）在下圖所示儀器中，配制上述溶液肯定不需要的是

 

（填序號），除圖中已有儀器外，配制上述溶液還需要的玻璃儀器是

 

．
（2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正確的是

 

A．使用容量瓶前檢驗是否漏水
B．容量瓶用水洗凈后，再用待配溶液洗滌
C．配制溶液時，如果試樣是固體，把稱好的固體用紙條小心倒入容量瓶中，緩慢加水至接近刻度線1～2cm處，用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線．
D．配制溶液時，若試樣是液體，用量筒取樣后用玻璃棒引流倒入容量瓶中，緩慢加水至刻度線1～2cm處，用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線．
E．蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反復倒轉幾次，搖勻．
（3）根據計算得知，需用量筒量取質量分數為98%、密度為1.84g/cm³的濃硫酸的體積為

 

mL，如果實驗室有15mL、20mL、50mL量筒，應選用

 

mL量筒最好．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：Ⅰ、（1）熟悉常見化學儀器，了解名稱；
（2）氫氣需要進行干燥；
（3）根據反應的條件進行分析；
（4）白色無水硫酸銅吸水變色；黑色氧化銅因被還原也變色；
（5）氧化還原反應中，化合價升高元素失電子，化合價降低元素得到電子，化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數．
Ⅱ、（1）根據配制溶液的實驗操作過程選擇儀器；
（2）根據儀器的使用原則以及實驗步驟來回答；
（3）根據稀釋前后溶質的物質的量相等計算所需濃硫酸的體積．

解答： 解：Ⅰ、（1）熟悉常見化學儀器，了解名稱．圖中①錐形瓶②長頸漏斗，故答案為：錐形瓶；長頸漏斗；
（2）氫氣可用濃硫酸干燥，故答案為：干燥氫氣；
（3）還原氧化銅的實驗需要在高溫下才可以進行，所以需要加熱的裝置字母編號為D，故答案為：D；
（4）C處得無水硫酸銅因吸水，由白色變為藍色；D處得黑色氧化銅粉末在加熱的條件下，被氫氣還原成紅色銅．顏色變化是由黑色變為紅色．故答案為：白色固體變藍；黑色粉末變紅色；
（5）在反應CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O中，化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數=2N_A=1.204×10²⁴，故答案為：21.204×10²⁴；
Ⅱ、（1）配制250ml1.0mol/L稀硫酸，操作步驟有計算、量取、稀釋、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作，用筒量取（用到膠頭滴管）濃硫酸，在燒杯中稀釋，用玻璃棒攪拌，冷卻后轉移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌2-3次，將洗滌液轉移到容量瓶中，加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，最后定容顛倒搖勻．所以需要的儀器為：燒杯、筒量、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管，所以還需要的儀器是：燒杯、玻璃棒，故答案為：燒杯、玻璃棒；
（2）A．使用容量瓶前檢驗是否漏水，故正確；
B．容量瓶用水洗凈后，不能再用待配溶液洗滌，有水不會影響實驗結果，故錯誤；
C．配制溶液時，如果試樣是固體，把稱好的固體倒入燒杯中溶解，容量瓶不能作為溶解儀器，故錯誤；
D．配制溶液時，容量瓶不能作為稀釋儀器，應該在燒杯中稀釋，故錯誤；
E、蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反復倒轉幾次，搖勻，故正確．
故選BCD；
（3）設：需用量筒量取質量分數為98%、密度為1.84g/cm³的濃硫酸的體積為VmL，則

V×1.84×98%

98

=1.0×0.25，解得V=13.6mL，需要15mL的量筒，
故答案為：13.6；15．

點評：本題主要考查物質在化學反應中的顏色變化和如何改進實驗裝置、一定物質的量濃度溶液配制以及對物質的量濃度理解與計算等，屬于有較大難度的題目，需要同學們細心考慮．