Question

13．在各種金屬材料中銅是人類應(yīng)用比較廣泛的金屬之一，某學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：
實(shí)驗(yàn)步驟：①連接好裝置 ②檢查裝置氣密性 ③裝入藥品 ④打開分液漏斗活塞向錐形瓶中滴加入稀鹽酸 ⑤一段時(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈 ⑥D(zhuǎn)中黑色固體完全變成紅色，停止加熱，待D中玻璃管冷卻至室溫，關(guān)閉分液漏斗活塞 ⑦數(shù)據(jù)處理

請(qǐng)回答下列問題：
（1）請(qǐng)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟②檢查裝置氣密性．
（2）B裝置中水的作用吸收氯化氫氣體，長(zhǎng)玻璃管的作用平衡B裝置內(nèi)外的氣壓，
C裝置的作用吸收水蒸氣，D裝置中反應(yīng)方程式CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．
（3）已知：CuO樣品質(zhì)量為m₁克，E中增重為m₂克，D中反應(yīng)后固體質(zhì)量為m₃克，實(shí)際參加反應(yīng)氫氣的質(zhì)量為m₄克，試用m₁，m₂列出銅的相對(duì)原子質(zhì)量的表達(dá)式$\frac{18{m}_{1}}{{m}_{2}}$-16．若無F裝置，則對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響偏小 （填“偏大”、“偏小”、“無影響”），以下數(shù)據(jù)還能測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量的是ABC．
A．m₂ m₃         B．m₃ m₄       C．m₁  m₄      D．m₂  m₄
（4）請(qǐng)你評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)有什么不妥之處，并說明原因未與氧化銅反應(yīng)的氫氣，排放到空氣中，應(yīng)加尾氣收集裝置．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)制取氣體是先要檢查裝置的氣密性進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)水可以吸收鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體，同時(shí)與長(zhǎng)玻璃管起到緩沖壓力的作用，濃硫酸具有吸水性，氫氣和氧化銅在加熱的條件下生成銅和水進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)CuO樣品的質(zhì)量，E中增重水的質(zhì)量分析銅的相對(duì)原子質(zhì)量；F裝置阻止空氣中的水蒸氣浸入E裝置，結(jié)合方程式只要能包含銅或氧化銅的質(zhì)量數(shù)據(jù)，列比例式就可求解；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中無法判斷CuO是否完全反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）制取氣體是先要檢查裝置的氣密性；
（2）B是安全瓶，B中氣體壓力過大時(shí)，水就會(huì)從玻璃管上端溢出，B中所盛是水，水的作用吸收鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體，濃硫酸具有吸水性，干燥氫氣，氫氣和氧化銅在加熱的條件下生成銅和水，化學(xué)方程式為：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
（3）設(shè)銅的相對(duì)原子質(zhì)量為x
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．
   x+16      18
   m₁         m₂
$\frac{x+16}{{m}_{1}}$=$\frac{18}{{m}_{2}}$
x=$\frac{18{m}_{1}}{{m}_{2}}$-16；
F裝置阻止空氣中的水蒸氣浸入E裝置，若無F裝置，E中增重m₂變大，則對(duì)測(cè)定結(jié)果偏��；結(jié)合方程式只要能包含銅或氧化銅的質(zhì)量數(shù)據(jù)，列比例式就可求解，故選：ABC；
（4）實(shí)驗(yàn)中未與氧化銅反應(yīng)的氫氣，排放到空氣中，應(yīng)加尾氣收集裝置．
故答案為：（1）檢查裝置的氣密性；
（2）吸收鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體；起安全作用，當(dāng)B中氣體壓力過大時(shí)，水就會(huì)從玻璃管上端溢出；干燥氫氣，H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
（3）$\frac{18{m}_{1}}{{m}_{2}}$-16，偏小，ABC；
（4）未與氧化銅反應(yīng)的氫氣，排放到空氣中，應(yīng)加尾氣收集裝置．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)室制氫氣的原理以及根據(jù)反應(yīng)的原理選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生的平常的化學(xué)學(xué)習(xí)中一定要注重對(duì)雙基知識(shí)的學(xué)習(xí)，只有具備完整的知識(shí)系統(tǒng)，才能夠很好的解決綜合問題．