Question

現(xiàn)有粗銅粉末，其中含有少量的鐵、鋅和金．某活動小組想要測定其中銅的質(zhì)量分數(shù)，設計以下實驗方案：
步驟Ⅰ：稱取一定質(zhì)量的粗銅樣品，加入過量的稀鹽酸充分反應，過濾，將濾渣洗滌、干燥后稱量；
步驟Ⅱ：取“步驟Ⅰ”中所得濾渣在空氣中充分灼燒，冷卻到室溫后稱量；
步驟Ⅲ：根據(jù)測得數(shù)據(jù)推算出粗銅中銅的質(zhì)量分數(shù)．
（1）步驟Ⅰ：驗證稀鹽酸過量的方法是

 

；如果不對濾渣進行洗滌而直接干燥，稱量結果將會（填“偏高”或“偏低”）．
（2）“步驟Ⅱ”中反應的化學方程式為

 

；
（3）某同學認為，按以上方案完成“步驟Ⅰ”，在進行“步驟Ⅱ”時，將所得濾渣在空氣中充分灼燒后，再補充適當操作，也可以推算出粗銅中銅的質(zhì)量分數(shù)．寫出補充的操作．

Answer 1

分析：（1）稀鹽酸過量會使反應后溶液呈酸性，可加入遇酸變紅色的石蕊進行檢驗；洗滌的目的是在冼去附著在固體表面的溶液，防止干燥時溶液中溶質(zhì)析出而影響對固體質(zhì)量的稱量；
（2）根據(jù)金屬的活動性，灼燒時金不能與氧氣發(fā)生反應，只能銅與氧氣生成了氧化銅；
（3）利用灼燒所形成的氧化銅能與鹽酸反應而金不能的特點，利用稀鹽酸除去氧化銅后稱量所得固體金的質(zhì)量，則也可推算出粗銅中銅的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）過量的鹽酸能使紫色石蕊變成紅色，因此采取滴加紫色石蕊試液檢驗過量的鹽酸；若對過濾后所得固體不進行洗滌，固體表面附著的溶液在干燥時析出固體溶質(zhì)而導致所稱得固體質(zhì)量偏高；
故答案為：取濾液滴石蕊，變紅；偏高；
（2）金在灼燒時也不能與氧氣發(fā)生反應，因此，灼燒時只發(fā)生銅與氧氣化合生成氧化銅的反應；
故答案為：2Cu+O₂

△   .

2CuO；
（3）利用灼燒后所得氧化物能溶于稀鹽酸，而金不與稀鹽酸反應，把灼燒后的產(chǎn)物放入稀鹽酸，氧化銅與鹽酸反應而溶解，過濾后稱量所剩余固體質(zhì)量為金的質(zhì)量，由步驟一所得金、銅混合質(zhì)量可得到樣品中銅的質(zhì)量，從而推斷出樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)；
故答案為：把灼燒物溶于過量的稀鹽酸中，過濾不溶物，用步驟一稱量的質(zhì)量減去不溶物的質(zhì)量．

點評：通過對實驗步驟中操作及操作所得結果的分析，理解實驗的設計意圖，是解答此類實驗問題的一般方法．