Question

某課外活動小組加熱炭粉（過量）和氧化銅的混合物，再用下圖所示裝置，對獲得的銅粉（含炭）樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．圖中鐵架臺等裝置已略去．請你幫助他們完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告．
（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?!--BA-->

測定銅粉樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

．
（2）實(shí)驗(yàn)用品：
儀器：天平、分液漏斗、錐形瓶、硬質(zhì)玻璃管、干燥管、酒精燈、洗氣瓶等．
藥品：紅褐色（含炭）樣品、過氧化氫溶液、二氧化錳、堿石灰（固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物）、濃硫酸等．
（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	有關(guān)化學(xué)方程式
在C中加入樣品粉末W g，D中裝入藥品后并稱量為m1 g，連接好儀器．
打開A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液．
對C進(jìn)行加熱．當(dāng)C中藥品充分反應(yīng)后，關(guān) 閉A的活塞，停止加熱．
冷卻后，稱量D的質(zhì)量為m2 g．

（4）計(jì)算：樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

W-(m2-m1)× 12 44

W

×100%

（用含W、m₁、m₂的代數(shù)式表示）．
（5）問題和討論：實(shí)驗(yàn)完成后，老師評議說：按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，即使C中反應(yīng)完全，D中吸收完全，也不會得出正確的結(jié)果．經(jīng)討論，有同學(xué)提出在B與C之間加入一個裝置．再次實(shí)驗(yàn)后，得到了較正確的結(jié)果．那么，原來實(shí)驗(yàn)所測得的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的原因可能是

水蒸氣通過C后被D中堿石灰吸收

．在B與C之間加入的裝置可以是

洗氣瓶

，其中盛放的藥品是

濃硫酸

．

Answer 1

分析：（1）運(yùn)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、計(jì)算分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕獯?BR>（3）打開A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液，這一步運(yùn)用氧氣氧化上一步生成的銅粉中的銅，B裝置是為了制取氧氣解答．
對C進(jìn)行加熱，當(dāng)C中藥品充分反應(yīng)后，關(guān)閉A的活塞，停止加熱，這時發(fā)生的反應(yīng)是銅和氧氣反應(yīng)，碳和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解答．
（4）運(yùn)用C中生成的二氧化碳被D吸收了所以D實(shí)驗(yàn)前后增加的質(zhì)量即是銅粉中的碳和氧氣反應(yīng)生成的二氧化碳，運(yùn)用這個反應(yīng)求出銅粉中碳粉的質(zhì)量然后即可求出樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
（5）B中制得的氧氣中往往含有水蒸氣，水蒸氣被D吸收，這樣測得的D增重的質(zhì)量就不僅僅是碳和氧氣生成二氧化碳還有水蒸氣誤認(rèn)為都是二氧化碳測出的碳的質(zhì)量會比實(shí)際大，測出的銅的質(zhì)量就會小．然后根據(jù)濃硫酸具有吸水性可以干燥二氧化碳解答．

解答：解：（1）根據(jù)計(jì)算的樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簻y定銅粉樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故（1）答案：測定銅粉樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）B中裝的是二氧化錳、A中是雙氧水，所以打開A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液，B裝置是制取氧氣的裝置發(fā)生雙氧水在二氧化錳催化作用下迅速產(chǎn)生氧氣，C中加熱發(fā)生以下兩個反應(yīng)：銅和氧氣生成氧化銅，碳和氧氣生成二氧化碳．
故（3）答案：

B、E中有氣泡產(chǎn)生（1分）	2H2O2  MnO2  .   2H2O+O2↑ （1分）
C中的紅褐色粉末變成黑色（1分）	2Cu+O2   △   .   2CuO  （1分）  C+O2   △   .   CO2  （1分）

（4）C中生成的二氧化碳被D吸收了所以D實(shí)驗(yàn)前后增加的質(zhì)量即是銅粉中的碳和氧氣反應(yīng)生成的二氧化碳，
設(shè)樣品中碳的質(zhì)量為x
C+O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂
12         44
 x        （m₂-m₁）

12

44

=

x

m2-m1

x=

12(m2-m1)

44

樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

W-(m2-m1)× 12 44

W

×100% （1分）
（5）B中制得的氧氣中往往含有水蒸氣，水蒸氣被D吸收，這樣測得的D增重的質(zhì)量就不僅僅是碳和氧氣生成二氧化碳還有水蒸氣誤認(rèn)為都是二氧化碳測出的碳的質(zhì)量會比實(shí)際大，測出的銅的質(zhì)量就會小．濃硫酸具有吸水性能干燥二氧化碳，故（5）答案：水蒸氣通過C后被D中堿石灰吸收（1分）  洗氣瓶（1分）  濃硫酸（1分）（或干燥管  堿石灰）

點(diǎn)評：本題從銅和氧氣反應(yīng)和碳和氧氣的反應(yīng)入手考查了實(shí)驗(yàn)探究銅粉中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，只要看清裝置D反應(yīng)前后增加的質(zhì)量是因?yàn)闃悠分械奶己脱鯕夥磻?yīng)生成的二氧化碳的原因即可較快解答這類題目．