Question

氨氣是一種有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，不宜直接排放到大氣中．實(shí)驗(yàn)室用氨氣還原氧化銅的方法測定銅的相對(duì)原子質(zhì)量．已知：2NH₄Cl+Ca（OH）₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O
2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）2SO₄
試回答：
（1）如果選用測定反應(yīng)物CuO和生成物H₂O的質(zhì)量[m（CuO），m（H₂O）]，請用下列儀器設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案．

①儀器連接的順序（用字母編號(hào)表示，儀器可重復(fù)使用）______；
②列出計(jì)算Cu的相對(duì)原子質(zhì)量的表達(dá)式______；
③下列情況將使測定結(jié)果偏大的是______（以下選擇填空不限1個(gè)正確答案，均用字母編號(hào)填寫）
（a）CuO未全部還原為Cu　（b）CuO受潮　（c）CuO中混有Cu
（2）如果仍采用上述儀器裝置，其他方案可選用測定的物理量有______
（a）m（Cu）和m（CuO） （b）m（N₂）和m（H₂O） （c）m（Cu）和m（H₂O）　（d）m（NH₃）和m（H₂O）

Answer 1

解：（1）①根據(jù)題給的要求來測量氧化銅和水的質(zhì)量，考慮到氨氣可以和濃硫酸反應(yīng)，但是不和堿石灰反應(yīng)，所以應(yīng)該用堿石灰來吸收水，而用濃硫酸來吸收氨氣，由于在制取氨氣的過程中要產(chǎn)生水，所以應(yīng)該先對(duì)產(chǎn)生的氨氣進(jìn)行干燥，即選擇c裝置，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后為了防止氨氣污染空氣，所以要用濃硫酸來處理尾氣，即正確的操作順序?yàn)椋篵cacd；
②設(shè)銅的相對(duì)原子質(zhì)量為x
2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O
3（x+16）54
m（CuO） m（H₂O）

解得x=16
③根據(jù)②的解答可以知道如果氧化銅沒有完全被還原或是混有了其他不反應(yīng)的物質(zhì)都會(huì)導(dǎo)致結(jié)算結(jié)果偏大，即題給的a中CuO未全部還原為Cu，導(dǎo)致生成水的質(zhì)量偏小，可以導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大；b氧化銅若受潮，加熱過程水分蒸發(fā)，導(dǎo)致測得水的質(zhì)量偏大；c中含有銅會(huì)使產(chǎn)生的水的質(zhì)量偏小，所以能夠使計(jì)算結(jié)果偏大的為a和c；
（2）根據(jù)化學(xué)方程式2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O可以知道，我們可以測得的質(zhì)量為：銅的質(zhì)量、水的質(zhì)量即氧化銅的質(zhì)量，但是氮?dú)夂桶睔獾馁|(zhì)量不可測定，故只要把銅、水即氧化銅的質(zhì)量兩兩組合即可．
故答案為：（1）①bcacd；
②-16；
③ac；
（2）ac．
分析：（1）①根據(jù)題給的要求來測量氧化銅和水的質(zhì)量，考慮到氨氣可以和濃硫酸反應(yīng)，但是不和堿石灰反應(yīng)，所以應(yīng)該用堿石灰來吸收水，而用濃硫酸來吸收氨氣，可以據(jù)此答題；
②根據(jù)水和氧化銅的質(zhì)量結(jié)合化學(xué)方程式2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O進(jìn)行計(jì)算即可求出銅的相對(duì)原子質(zhì)量；
③根據(jù)②計(jì)算的結(jié)果可以分析出使測定結(jié)果偏大的因素；
（2）根據(jù)題給的裝置特點(diǎn)來分析得出可以選用的物質(zhì)的質(zhì)量．
點(diǎn)評(píng)：注意分析題給的條件，知道濃硫酸和堿石灰的作用，為了用純凈、干燥的氨氣還原氧化銅，并通過測定生成水的質(zhì)量來測銅的相對(duì)原子質(zhì)量，要注意先除去氨氣中的雜質(zhì)，即除去水．