Question

【題目】用氫氣還原氧化銅的方法測(cè)定某氧化銅樣品的純度（雜質(zhì)不與氫氣反應(yīng)），同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)裝置，準(zhǔn)確稱(chēng)取15．0克干燥樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）寫(xiě)出氫氣還原氧化銅的化學(xué)方程式

（2）在實(shí)驗(yàn)中，乙裝置的作用是 ．

（3）準(zhǔn)確稱(chēng)取完全反應(yīng)前后裝置丙和丁的質(zhì)量如下表：

某學(xué)生甲根據(jù)裝置丙的質(zhì)量變化進(jìn)行計(jì)算，得到氧化銅樣品的純度為 ，某學(xué)生乙根據(jù)丁的質(zhì)量變化同樣可以計(jì)算，得到氧化銅樣品的純度比甲的結(jié)果 （填“大”、“小”或“相等”）。

（4）比較兩種計(jì)算結(jié)果，有的同學(xué)認(rèn)為學(xué)生甲結(jié)果較合理準(zhǔn)確；有的同學(xué)認(rèn)為學(xué)生乙結(jié)果較合理準(zhǔn)確。經(jīng)討論分析，最后達(dá)成共識(shí)：學(xué)生乙結(jié)果存在不合理之處，原因是 。

學(xué)生甲結(jié)果只有達(dá)到下列條件才足夠準(zhǔn)確：裝置乙現(xiàn)象是 、裝置丙現(xiàn)象是 ，出現(xiàn)這些現(xiàn)象后移去酒精燈，要繼續(xù)通往氫氣，直到丙中試管冷卻。

Answer 1

【答案】（1）H2+CuO △Cu + H2O （2）檢驗(yàn)甲裝置是否除盡氫氣中水蒸氣（3）76．7%，大于。

（4）裝置丁可吸收空氣中的水蒸氣，造成結(jié)果偏高。裝置乙中固體保持白色，丙中固體由黑色完全變紅色。

【解析】

試題分析：根據(jù)碳題中的敘述可知（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2+CuO △Cu + H2O，（2）在實(shí)驗(yàn)中，乙裝置的作用是檢驗(yàn)甲裝置是否除盡氫氣中水蒸氣；（3）根據(jù)裝置丙的減小的質(zhì)量即為氧化銅中氧元素的質(zhì)量，所以氧化銅中氧元素的質(zhì)量為：48．8g-46．5g=2．3g; 設(shè)氧化銅的質(zhì)量為Y

H2+CuOCu + H2O

80 16

Y 2．3g

80/y=16/2．3g

Y=11．5g

氧化銅樣品的純度為：11．5g/15g×100%=76．7%，

根據(jù)濃硫酸質(zhì)量的增加量就是生成的水的質(zhì)量，所以生成水的質(zhì)量為：

163．9g﹣161．2g=2．7g，

設(shè)要生成2．7g水需要參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為X則：

H2+CuOCu+H2O

80 8

X 2．7g

根據(jù)：80/8=X/2．7g解得X=12g，

所以氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：12g/15g×100%=80%

（4）比較兩種計(jì)算結(jié)果，有的同學(xué)認(rèn)為學(xué)生甲結(jié)果較合理準(zhǔn)確；有的同學(xué)認(rèn)為學(xué)生乙結(jié)果較合理準(zhǔn)確。經(jīng)討論分析，最后達(dá)成共識(shí)：學(xué)生乙結(jié)果存在不合理之處，原因是裝置丁可吸收空氣中的水蒸氣，造成結(jié)果偏高。裝置乙現(xiàn)象是裝置乙中固體保持白色，丙中固體由黑色完全變紅色。