Question

5．氫氣是中學(xué)化學(xué)的重要試劑，可以與Fe₂O₃、CuO等多種金屬氧化物反應(yīng)得到金屬單質(zhì)．某化學(xué)興趣小組利用白鐵（表面鍍鋅的鐵）加工業(yè)的下腳料制取氫氣，生成的氫氣與CuO反應(yīng)，其反應(yīng)裝置如圖：（部分夾持裝置省略）

（1）從下圖a、b、c中選擇一套制取氫氣的最佳裝置B置于A處．

（2）該小組若選用鹽酸和白鐵片反應(yīng)制取氫氣，請為B處從上圖甲和乙中選擇一套合適的除雜裝置乙．
（3）檢驗裝置氣密性之后，點(diǎn)燃C處酒精燈之前必須進(jìn)行的步驟是先通入氫氣一會兒．
（4）若稱取CuO的質(zhì)量為m₁ g，反應(yīng)一段時間后C處藥品完全變?yōu)樽霞t色，此時停止加熱，繼續(xù)通入氫氣至藥品冷卻，稱量D裝置，質(zhì)量增加了m₂g，則m₁ 和m₂應(yīng)滿足的關(guān)系是$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}=\frac{40}{9}$．（忽略其他因素帶來的誤差）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)制取氫氣的反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件分析；
（2）根據(jù)制取的氫氣中含有的雜質(zhì)分析；
（3）根據(jù)氫氣與空氣的混合氣體在加熱時易發(fā)生爆炸分析；
（4）根據(jù)氧化銅與氫氣的反應(yīng)分析回答．

解答 解：（1）由于鋅、鐵與鹽酸反應(yīng)生成了氫氣，c裝置能控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，是制取氫氣的最佳裝置；
（2）由于制取的氫氣中含有水蒸氣和氯化氫氣體，可用堿石灰除去，在B處應(yīng)選擇乙裝置；
（3）由于氫氣與空氣的混合氣體在加熱時易發(fā)生爆炸所以，檢驗裝置氣密性之后，點(diǎn)燃C處酒精燈之前必須進(jìn)行的步驟是先通入氫氣一會兒，排凈試管中的空氣防止加熱時爆炸．
（4）由題意可知，D裝置，質(zhì)量增加了m₂g是水的質(zhì)量；
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O
       80               18
       m₁ g          m₂g
$\frac{80}{18}=\frac{{m}_{1}g}{{m}_{2}g}$     得：$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}=\frac{40}{9}$
故答為：（1）c；（2）乙；（3）先通入氫氣一會兒；（4）$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}=\frac{40}{9}$．

點(diǎn)評 本題主要考查氫氣的制取、除雜和還原氧化銅的實(shí)驗，綜合性較強(qiáng)，但難度不大，加強(qiáng)有關(guān)氫氣知識的學(xué)習(xí)有利于解答本題．