Question

20．某同學(xué)設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，證明氧化銅中含有氧元素，并測定氧化銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖．
（1）實(shí)驗(yàn)前要先進(jìn)行的操作是通入氮?dú)猓�趕盡管內(nèi)空氣
（2）實(shí)驗(yàn)中看到盛放澄清石灰水的燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象是澄清的石灰水變渾濁原因是炭粉和氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳
（3）實(shí)驗(yàn)中通入的氣體是純凈干燥的N₂，說出不用空氣的理由：
①空氣中含有二氧化碳；
②木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳；
實(shí)驗(yàn)中也不能用潮濕的氮?dú)獾脑�因是：氮�(dú)庵械乃�分影響對生成二氧化碳質(zhì)量的測定．
（4）如用8克氧化銅與碳充分反應(yīng)，測得石灰水增重2.2克，則氧化銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．

Answer 1

分析 （1）加熱條件下木炭能與空氣中氧氣反應(yīng)生成二氧化碳及空氣中含有的二氧化碳都會影響實(shí)驗(yàn)對氧化銅中氧的檢驗(yàn)與測定，實(shí)驗(yàn)前就排盡管內(nèi)空氣；
（2）加熱時(shí)，炭粉與氧化銅反應(yīng)可產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
（3）實(shí)驗(yàn)中如果通入空氣，空氣中的二氧化碳及空氣中氧氣與炭粉反應(yīng)生成的二氧化碳都會直接影響對氧化銅中氧的檢驗(yàn)與測定；而潮濕的氮?dú)庵械乃�分也會對測量生成二氧化碳的質(zhì)量造成影響；
（4）澄清石灰水因吸收二氧化碳而增重，因此石灰水增重量即產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量；二氧化碳中氧元素全部來自氧化銅，即二氧化碳中氧元素的質(zhì)量即氧化銅中氧元素的質(zhì)量；利用測定的二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出氧元素質(zhì)量，氧元素質(zhì)量與氧化銅的質(zhì)量比即為氧化銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）為避免管內(nèi)空氣對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)用性質(zhì)穩(wěn)定的氮?dú)獍压軆?nèi)空氣全部排出；
故答案為：通入氮?dú)�，趕盡管內(nèi)空氣；
（2）在加熱條件下，炭粉與氧化銅發(fā)生反應(yīng)生成的二氧化碳排出而被澄清石灰水吸收，可觀察到澄清石灰水變渾濁；
故答案為：澄清的石灰水變渾濁；炭粉和氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳；
（3）若實(shí)驗(yàn)過程中通入空氣，空氣中的氧氣與灼熱的炭粉反應(yīng)生成二氧化碳、空氣中的二氧化碳都能與燒杯中澄清石灰水發(fā)生反應(yīng)，影響炭粉與氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳的檢驗(yàn)與測定；
故答案為：空氣中含有二氧化碳；木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳；
潮濕的氮?dú)庵械乃�分影響澄清石灰水質(zhì)量的變化，而使數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而造成測定結(jié)果的誤差；
故答案為：氮?dú)庵械乃�分影響對生成二氧化碳質(zhì)量的測定；
（4）測得石灰水增重2.2g，即充分反應(yīng)后生成二氧化碳質(zhì)量為2.2g；
生成的2.2g二氧化碳中氧元素質(zhì)量：2.2g×$\frac{16×2}{44}$×100%=1.6g
氧化銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：$\frac{1.6g}{8g}$×100%=20%
故答案為：20%．

點(diǎn)評 在理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒僮鞣椒ǖ幕�礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)進(jìn)行判斷；最后通過變化中元素不變，由測定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行氧化銅中氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算．