Question

【題目】“垃圾是放錯位置的資源”，廢舊金屬的回收利用可節約資源、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，化學小組取一定質量的樣品，分別用如下方法獲取相關數據。

（查閱資料）銅銹的成分為堿式碳酸銅[]；

（設計與實驗）

（實驗分析）

方法一：在裝置A中添加用于通入H2的玻璃導管_______；加足量稀硫酸反應的化學方程式是______。

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是______。此步驟還可證明鋅的金屬活動性比銅強，理由是_______。實驗中，待錐形瓶內的反應結束后，可用注射器向瓶內多次來回推入空氣，其目的是_______。為測定廢銅屑中銅元素的含量，結合圖中裝置需要稱量并記錄的數據有_______、______。

（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，避免水揮發使質量減小，影響對二氧化碳質量的測量，從而影響對銅銹中銅質量的計算 ZnSO4、H2SO4、CuSO4 最后剩余銅，沒有和ZnSO4反應 保證反應產生的二氧化碳全部排出裝置 過濾后得到的銅的質量 裝置B前后質量的減少量 回收銅的質量偏少（其他合理答案也可）

【解析】

方法一：為了在反應前,能將試管中的空氣全部排出,防止爆炸，反應完后,能充分冷卻還原產物,避免銅被氧化，所以在裝置A中用于通入H2的玻璃導管需要伸入試管底部，氧化銅的上方，如圖：；根據流程可知，通入氫氣后加熱，固體中有銅和鋅，銅與硫酸不能反應，鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，反應的化學方程式為：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，避免水揮發使質量減小，影響對二氧化碳質量的測量，從而影響對銅銹中銅質量的計算；銅銹和稀硫酸反應過程中有硫酸銅生成，氧化鋅和稀硫酸反應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；往注射器向瓶內多次來回推入空氣可將反應中產生的二氧化碳全部排出裝置，防止影響對二氧化碳質量的測量；要測定出廢銅屑中銅元素的含量，必須測出裝置B前后質量的減少量（質量差即為反應生成二氧化碳氣體的質量，根據二氧化碳質量和反應的化學方程式可以計算反應生成硫酸銅質量，進一步可以計算硫酸銅中銅元素質量）以及過濾后得到的銅的質量，進一步可以計算出銅元素質量的含量。故填： 吸收水分，避免水揮發使質量減小，影響對二氧化碳質量的測量，從而影響對銅銹中銅質量的計算；ZnSO4、H2SO4、CuSO4；最后剩余銅，沒有和ZnSO4反應；保證反應產生的二氧化碳全部排出裝置；過濾后得到的銅的質量；裝置B前后質量的減少量。

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