Question

2．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)小組欲測定銅的相對原子質(zhì)量，設(shè)計(jì)如圖1所示實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)步驟：①連接好裝置；②檢查裝置的氣密性；③裝入藥品；④打開分液漏斗活塞，向錐形瓶中滴加稀鹽酸；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．
請回答下列問題：
（1）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟②檢查裝置的氣密性．
（2）若使制取氫氣的裝置隨開隨用，隨關(guān)隨停，如圖2所示裝置可選用的是BC．
（3）長玻璃管的作用起安全作用，當(dāng)B中氣體壓力過大時(shí)，水就會(huì)從玻璃管上端溢出．
（4）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)的氫氣質(zhì)量為m₄克，試用m₁、m₂列出銅的相對原子質(zhì)量的表達(dá)式$\frac{18{m}_{1}}{{m}_{2}}$-16．若無F裝置，則對測定結(jié)果的影響偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“無影響”），以下數(shù)據(jù)還能確定銅的相對原子質(zhì)量的是ABD．
A、m₁、m₃ B、m₁、m₄ C、m₂、m₄ D、m₃、m₄
（5）請你評價(jià)實(shí)驗(yàn)有什么不妥之處，并說明原因?qū)嶒?yàn)中無法判斷CuO是否完全反應(yīng)，從而無法進(jìn)行相關(guān)計(jì)算或不能直接測出實(shí)際參加反應(yīng)的H₂的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）制取氣體是先要檢查裝置的氣密性；
（2）要使裝置隨開隨用，隨關(guān)隨停，那就要控制可以兩種藥品接觸與分離；
（3）水可以吸收鹽酸揮發(fā)的氯化氫氣體，同時(shí)與長玻璃管起到緩沖壓力的作用，濃硫酸具有吸水性；
（4）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；
（5）實(shí)驗(yàn)中無法判斷CuO是否完全反應(yīng)．

解答 解：（1）制取氣體是先要檢查裝置的氣密性；
（2）A、裝置當(dāng)液體與固體接觸時(shí)反應(yīng)，由于另一端橡皮塞，關(guān)閉活塞不能使液體進(jìn)入另一端使兩種藥品分離，所以不可選；
B、裝置當(dāng)液體與固體接觸時(shí)反應(yīng)，關(guān)閉活塞后液體在壓力作用下進(jìn)入長頸漏斗，使兩種藥品分離，反應(yīng)停止，所以可選；
C、裝置當(dāng)把干燥管浸入液體，液體與固體接觸時(shí)反應(yīng)，把干燥管從液體中拿出，使兩種藥品分離，反應(yīng)停止，所以可選；
故選：BC；
（3）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，長玻璃管的作用起安全作用，當(dāng)B中氣體壓力過大時(shí)，水就會(huì)從玻璃管上端溢出；
（4）設(shè)銅的相對原子質(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，則對測定結(jié)果偏�。唤Y(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ABD；
（5）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）BC；
（3）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；
（4）$\frac{18{m}_{1}}{{m}_{2}}$-16；偏��；ABD；
（5）實(shí)驗(yàn)中無法判斷CuO是否完全反應(yīng)，從而無法進(jìn)行相關(guān)計(jì)算或不能直接測出實(shí)際參加反應(yīng)的H₂的質(zhì)量．

點(diǎn)評 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)中一定要注重對雙基知識的學(xué)習(xí)，只有具備完整的知識系統(tǒng)，才能夠很好的解決綜合問題．