Question

【題目】“垃圾是放錯位置的資源”，廢舊金屬的回收利用可節(jié)約資源、減少污染。為測定某廢銅屑（含銅、銅銹、氧化鋅）中銅元素的含量，以便合理回收金屬，化學(xué)小組取一定質(zhì)量的樣品，分別用如下方法獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

（查閱資料）銅銹的成分為堿式碳酸銅[]；

（設(shè)計與實驗）

（實驗分析）

方法一：在裝置A中添加用于通入H2的玻璃導(dǎo)管_______；加足量稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。

方法二：裝置B中“足量無水硫酸銅”的作用是______；過濾后濾液中的溶質(zhì)是______。此步驟還可證明鋅的金屬活動性比銅強(qiáng)，理由是_______。實驗中，待錐形瓶內(nèi)的反應(yīng)結(jié)束后，可用注射器向瓶內(nèi)多次來回推入空氣，其目的是_______。為測定廢銅屑中銅元素的含量，結(jié)合圖中裝置需要稱量并記錄的數(shù)據(jù)有_______、______。

（實驗反思）

通過分析寫出方法二比方法一的一條不足_______。

Answer 1

【答案】 ZnO+H2SO4=H2O+ZnSO4 吸收水分，避免水揮發(fā)使質(zhì)量減小，影響對二氧化碳質(zhì)量的測量，從而影響對銅銹中銅質(zhì)量的計算 ZnSO4、H2SO4、CuSO4 最后剩余銅，沒有和ZnSO4反應(yīng) 保證反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部排出裝置 過濾后得到的銅的質(zhì)量 裝置B前后質(zhì)量的減少量 回收銅的質(zhì)量偏少（其他合理答案也可）

【解析】

方法一：為了在反應(yīng)前,能將試管中的空氣全部排出,防止爆炸，反應(yīng)完后,能充分冷卻還原產(chǎn)物,避免銅被氧化，所以在裝置A中用于通入H2的玻璃導(dǎo)管需要伸入試管底部，氧化銅的上方，如圖：；根據(jù)流程可知，通入氫氣后加熱，固體中有銅和鋅，銅與硫酸不能反應(yīng)，鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H2SO4=H2↑+ZnSO4；

方法二：無水硫酸銅可以用來檢驗水蒸氣或吸收少量水蒸氣，裝置中加入的是足量的無水硫酸銅，因此可以用來吸收水分，避免水揮發(fā)使質(zhì)量減小，影響對二氧化碳質(zhì)量的測量，從而影響對銅銹中銅質(zhì)量的計算；銅銹和稀硫酸反應(yīng)過程中有硫酸銅生成，氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)過程中有硫酸鋅生成，稀硫酸又是過量的，因此濾液中含有ZnSO4、H2SO4、CuSO4；在濾液中有ZnSO4，濾渣中有Cu，這個過程中Cu并沒有將溶液中的ZnSO4置換出來，說明Cu比Zn的活動性弱；往注射器向瓶內(nèi)多次來回推入空氣可將反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳全部排出裝置，防止影響對二氧化碳質(zhì)量的測量；要測定出廢銅屑中銅元素的含量，必須測出裝置B前后質(zhì)量的減少量（質(zhì)量差即為反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量和反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算反應(yīng)生成硫酸銅質(zhì)量，進(jìn)一步可以計算硫酸銅中銅元素質(zhì)量）以及過濾后得到的銅的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計算出銅元素質(zhì)量的含量。故填： 吸收水分，避免水揮發(fā)使質(zhì)量減小，影響對二氧化碳質(zhì)量的測量，從而影響對銅銹中銅質(zhì)量的計算；ZnSO4、H2SO4、CuSO4；最后剩余銅，沒有和ZnSO4反應(yīng)；保證反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部排出裝置；過濾后得到的銅的質(zhì)量；裝置B前后質(zhì)量的減少量。

[實驗反思]方法一中的銅元素到最后全部轉(zhuǎn)化成了銅單質(zhì)，而方法二中濾液中還有部分硫酸銅并未回收回去，故填：回收銅的質(zhì)量偏少（其他合理答案也可）。