Question

某課外活動(dòng)小組為測(cè)定銅粉（含炭粉）樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行了如圖所示裝置實(shí)驗(yàn)，圖中鐵架臺(tái)等裝置已略去．裝置A中盛裝的是過(guò)氧化氫溶液，裝置B中是二氧化錳粉末，裝置D中是堿石灰（固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物），裝置E中是濃硫酸．
Ⅰ．實(shí)驗(yàn)步驟：
①在C中加入樣品粉末W g，D中裝入藥品后并稱量為m₁g，連接好儀器．
②打開(kāi)A的上塞、活塞，慢慢滴加過(guò)氧化氫溶液，寫(xiě)出裝置B中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
③對(duì)C進(jìn)行加熱．可以觀察到玻璃管C中

 

．
④當(dāng)C中藥品充分反應(yīng)后，關(guān)閉A的活塞，停止加熱．
⑤冷卻后，稱量D的質(zhì)量為m₂ g．
Ⅱ．計(jì)算：樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

 

（用含W、m₁、m₂的代數(shù)式表示）．
Ⅲ．問(wèn)題和討論：實(shí)驗(yàn)完成后，老師評(píng)議說(shuō)：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，所測(cè)得的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，原因可能是

 

．經(jīng)討論，有同學(xué)提出在B與C之間加入一個(gè)裝置．再次實(shí)驗(yàn)后，得到了較正確的結(jié)果．那么加入的裝置是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,金屬的化學(xué)性質(zhì),碳的化學(xué)性質(zhì),書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：Ⅰ．②打開(kāi)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，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的方程式；
③對(duì)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(shí)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；
Ⅱ．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(gè)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)；
Ⅲ．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(cè)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(cè)出的碳的質(zhì)量會(huì)比實(shí)際大，測(cè)出的銅的質(zhì)量就會(huì)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：Ⅰ．②B中裝的是二氧化錳、A中是雙氧水，所以打開(kāi)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，反應(yīng)的方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
③C中加熱發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：銅和氧氣生成氧化銅，是黑色固體；碳和氧氣生成二氧化碳；
Ⅱ．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

x

=

44

(m2-m1)

x=

W-(m2-m1)× 12 44

W

×100%
故答案為：②2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；③粉末變成黑色；⑤

W-(m2-m1)× 12 44

W

×100%；
Ⅲ．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(cè)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(cè)出的碳的質(zhì)量會(huì)比實(shí)際大，測(cè)出的銅的質(zhì)量就會(huì)�。疂饬蛩峋哂形�水性能干燥二氧化碳，因此增加一個(gè)洗氣瓶；
故答案為：水蒸氣通過(guò)C后被D中堿石灰吸收； 洗氣瓶．

點(diǎn)評(píng)：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．