Question

【題目】根據(jù)氨氣還原氧化銅的反應(yīng)，可設(shè)計(jì)測(cè)定銅元素相對(duì)原子質(zhì)量(近似值)的實(shí)驗(yàn)。先稱(chēng)量反應(yīng)物氧化銅的質(zhì)量m(CuO)，反應(yīng)完全后測(cè)定生成物水的質(zhì)量m(H2O)，由此計(jì)算銅元素相對(duì)原子質(zhì)量。提供的實(shí)驗(yàn)儀器及試劑如下(根據(jù)需要可重復(fù)選用，加入的氯化銨與氫氧化鈣的量足以產(chǎn)生使氧化銅完全還原的氨氣)：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）氨氣還原熾熱氧化銅的化學(xué)方程式為__。

（2）從所提供的儀器及試劑中選擇并組裝本實(shí)驗(yàn)的一套合理、簡(jiǎn)單的裝置，按氣流方向的連接順序?yàn)?/span>(用圖中標(biāo)注的導(dǎo)管口符號(hào)表示)a→__。

（3）在本實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)得m(CuO)=ag，m(H2O)=bg，則Ar(Cu)=__。

（4）在本實(shí)驗(yàn)中，使測(cè)定結(jié)果Ar(Cu)偏大的是__(填序號(hào))。

①氧化銅未完全起反應(yīng) ②氧化銅不干燥 ③氧化銅中混有不反應(yīng)的雜質(zhì) ④堿石灰不干燥 ⑤氯化銨與氫氧化鈣混合物不干燥

（5）在本實(shí)驗(yàn)中，還可通過(guò)測(cè)定__和__，或__和__達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/span>

Answer 1

【答案】2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2↑ e→b→e -16 ①③ m(CuO) m(Cu) m(Cu) m(H2O)

【解析】

(1)氨氣具有弱還原性，在加熱條件下可以被氧化銅氧化，生成氮?dú)狻�銅和水；

(2)根據(jù)題干可知需測(cè)定生成水的質(zhì)量，生成的氨氣需先通過(guò)堿石灰干燥、再在與氧化銅反應(yīng)，最后用堿石灰吸收生成的水，以測(cè)得生成水的質(zhì)量；

(3)由反應(yīng)方程式可知氧化銅和水的物質(zhì)的量相等，列出關(guān)系式計(jì)算即可；
(4)根據(jù)Ar(Cu)的表達(dá)式分析誤差；

(1)氨氣具有弱還原性，在加熱條件下可以被氧化銅氧化，生成物為氮?dú)狻�銅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2↑，故答案為：2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2↑；

(2)因?yàn)樾枰獪y(cè)定反應(yīng)后生成物水的質(zhì)量,所以必需保證通入的氨氣是純凈干燥的，由于濃硫酸可以與氨氣反應(yīng)，因此只能通過(guò)堿石灰進(jìn)行干燥，再通入氧化銅進(jìn)行反應(yīng)，最后在通入堿石灰吸收反應(yīng)生成的水，以測(cè)得生成水的質(zhì)量，所以正確的順序?yàn)?/span>a→e→b→e，故答案為: e→b→e；
(3)根據(jù)反應(yīng)方程式2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2↑可知3mol CuO可生成3 H2O，可知氧化銅和水的物質(zhì)的量相等，所以有以下關(guān)系式：=，故解得Ar(Cu)==，所以答案為：-16
(4)由(3)可知得Ar(Cu)=-16

①若CuO未完全起反應(yīng)，說(shuō)明b偏小，結(jié)果偏大；

②若CuO不干燥，說(shuō)明a偏小，b偏大，結(jié)果偏低；
③若CuO中混有不反應(yīng)的雜質(zhì)，說(shuō)明b偏小，結(jié)果偏大；
④若堿石灰不干燥，說(shuō)明氨氣干燥不徹底，b偏大，結(jié)果偏低；
⑤若NH4C1與Ca(OH)2混合物不干燥，但只要氨氣干燥徹底，對(duì)結(jié)果不影響，所以選項(xiàng)①③正確；答案：①③；

(5)根據(jù)2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2↑反應(yīng)原理，可通過(guò)測(cè)定稱(chēng)量反應(yīng)物氧化銅的質(zhì)量m(CuO)和生成物銅的質(zhì)量m(Cu)進(jìn)行計(jì)算銅元素相對(duì)原子質(zhì)量；也可以可通過(guò)測(cè)定稱(chēng)量生成物銅的質(zhì)量m(Cu)和水的質(zhì)量計(jì)算氧化銅的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算銅元素相對(duì)原子質(zhì)量；所以答案：m(CuO)； m(Cu) ；m(Cu)；m(H2O)。