Question

現用如實驗裝置測定銅和氧化銅混合物中銅元素的含量．
試回答下列問題：
（1）儀器a、b的名稱為a

 

，b

 

；
（2）A中可觀察到的現象為

 

；反應的化學方程式為

 

；
（3）B裝置的作用是

 

；C裝置的作用是

 

；
（4）在給D裝置加熱前，應該進行的一步操作是

 

，其目的是

 

；
（5）已知D裝置中銅和氧化銅混合物的質量為10g，經稱量，反應前后E裝置的質量分別為100.2g和102.0g，原混合物中銅元素的質量分數為

 

（假設各裝置中的反應或吸收都是完全的）．
（6）F裝置的作用是吸收空氣中的水蒸氣，如不加F裝置，會使實驗結果

 

 （填“偏低”或“偏高”）．

Answer 1

分析：（1）根據常見儀器的名稱進行解答；
（2）根據鋅和鹽酸生成氯化鋅和氫氣進行解答；
（3）根據鹽酸具有揮發性以及濃硫酸具有吸水性進行解答；
（4）根據氫氣還原氧化銅的注意事項進行解答；
（5）根據E裝置增加的質量為水的質量進行解答；
（6）根據如不加F裝置會使得空氣中水蒸氣進入使得水的質量增加，那么計算出的氧化銅的質量也隨著增加，所以會使實驗結果偏小進行解答．

解答：解：（1）儀器a、b的名稱為：a為長頸漏斗；b為酒精燈；
（2）鋅和鹽酸生成氯化鋅和氫氣，A中可觀察到的現象為Zn粒逐漸減少，且有氣泡產生；反應的化學方程式為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（3）鹽酸具有揮發性，揮發出氯化氫氣體，氫氧化鈉和氯化氫反應生成氯化鈉和水，所以B裝置的作用是除去氫氣中的HCl；濃硫酸具有吸水性，C裝置的作用是除去氫氣中水蒸氣；
（4）氫氣是可燃性氣體，給D裝置加熱前，應該進行的一步操作是先通入H₂；其目的是趕走管中的空氣，防止加熱時爆炸；
（5）E裝置增加的質量為水的質量，水的質量=102.0g-100.2g=1.8g
設參加反應的氧化銅的質量為x．
CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O
80            18
x             1.8g

80

x

=

18

1.8g

x=8.0g
氧化銅中銅元素的質量為：8.0g×

64

64+16

×100%=6.4g
原混合物中銅元素的質量分數=

10.0g-8.0g+6.4g

10.0g

×100%=84%
答：原混合物中銅元素的質量分數為84%．
（6）如不加F裝置會使得空氣中水蒸氣進入使得水的質量增加，那么計算出的氧化銅的質量也隨著增加，所以會使實驗結果偏�。�
故答案為：（1）長頸漏斗；酒精燈；（2）Zn粒逐漸減少，且有氣泡產生；Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（3）除去氫氣中的HCl；除去氫氣中水蒸氣；（4）先通入H₂；趕走管中的空氣防止加熱時爆炸；（5）84%；（6）偏低；

點評：該題是一道綜合實驗題，實驗設計嚴密，考查的知識點較多，解題的關鍵是明確實驗目的和原理，分析綜合裝置各部分的作用．