Question

8．如圖為氫氣還原氧化銅的微型快速實驗裝置．實驗前先將銅絲1處理成下端彎曲的小圓環，并用鐵錘擊成帶小孔的小匙，將銅絲2一端彎曲成螺旋狀．試回答下列問題：
（1）在試管Ⅰ中先加入的試劑是鹽酸或稀硫酸．
（2）操作銅絲2的方法是在Ⅰ中開始產生H₂后，將銅絲2在酒精燈上加熱到紅熱，迅速伸入Ⅱ中．
（3）實驗現象：Ⅰ中Zn粒不斷溶解，有氣泡產生；Ⅱ中紅熱的銅絲由黑色變成紫紅色．
（4）這樣處理銅絲1的優點是（答兩點）形成銅鋅原電池，產生H₂的速率快；實驗完畢時可將銅絲向上提起，反應隨即停止，類似于“啟普發生器”原理．這樣處理銅絲2的目的是銅絲2彎曲成螺旋狀是為了增大接觸面積，提高銅絲局部的溫度，以利于CuO在H₂中持續、快速被還原．

Answer 1

分析 （1）金屬鋅可以和鹽酸或是稀硫酸反應生成氫氣；
（2）銅絲在酒精燈上加熱至紅熱，可以得到氧化銅；
（3）金屬鋅可以和酸反應產生氫氣，氫氣還原氧化銅得到金屬銅和水；
（4）金屬銅、鋅、硫酸可以形成原電池，加快反應速率，根據影響化學反應速率的因素來回答．

解答 解：（1）金屬鋅可以和鹽酸或是稀硫酸反應生成氫氣，圖甲的試管I中先加入的試劑是鹽酸或稀硫酸，故答案為：鹽酸或稀硫酸；
（2）銅絲在酒精燈上加熱至紅熱，可以得到氧化銅，在Ⅰ中開始產生H₂后，將銅絲2在酒精燈上加熱至紅熱，迅速伸入到Ⅱ中，即可引發氫氣和氧化銅之間的反應，
故答案為：在Ⅰ中開始產生H₂后，將銅絲2在酒精燈上加熱至紅熱，迅速伸入到Ⅱ中；
（3）金屬鋅可以和酸反應產生氫氣，現象是：鋅粒不斷溶解，有氣泡產生；氫氣還原氧化銅得到金屬銅和水，現象是：紅熱銅絲由黑色變為紅色，
故答案為：鋅粒不斷溶解，有氣泡產生；紅熱銅絲由黑色變為紅色；
（4）處理銅絲1目的是讓銅絲1和鋅形成原電池，產生氫氣速率加快，實驗完畢可將銅絲提起，反應隨即停止，銅絲2彎曲成螺旋狀是為了增大接觸面積，提高銅絲局部的溫度，以利于CuO在H₂中持續、快速被還原，
故答案為：形成銅鋅原電池，產生H₂的速率快，實驗完畢時可將銅絲向上提起，反應隨即停止，類似于“啟普發生器”原理；銅絲2彎曲成螺旋狀是為了增大接觸面積，提高銅絲局部的溫度，以利于CuO在H₂中持續、快速被還原．

點評 本題考查銅及其化合物的性質實驗，明確氫氣還原氧化銅的實驗關鍵是溫度的保持，繞成螺旋狀顯然是為了保持較高的溫度，難度中等．