Question

2．某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)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)裝置如圖．
（1）實(shí)驗(yàn)前要先進(jìn)行的操作是通入氮?dú)猓�趕盡玻璃管內(nèi)的空氣．
（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在高溫的條件下木炭粉和氧化銅反應(yīng)后生成的二氧化碳?xì)怏w通入澄清石灰水的燒杯中，和石灰水發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀．
（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：空氣中含有CO₂，會(huì)使生成沉淀的質(zhì)量增加而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，空氣中含有氧氣，木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，影響實(shí)驗(yàn)測定的結(jié)果；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4克氧化銅與碳充分反應(yīng)，測得石灰水增重1.1克，則氧化銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．

Answer 1

分析 （1）本題的要求要從實(shí)驗(yàn)?zāi)康目紤]；
（2）根據(jù)在加熱的條件下碳與氧化銅反應(yīng)生成了二氧化碳能與石灰水反應(yīng)分析回答；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的、空氣的成分和注意事項(xiàng)方面考慮；
（4）根據(jù)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可．

解答 解：（1）由于玻璃管內(nèi)的空氣中含有氧氣、二氧化碳等，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測定造成了影響，所以實(shí)驗(yàn)前要先進(jìn)行的操作是：通入氮?dú)�，趕盡玻璃管內(nèi)空氣．
（2）由于在高溫的條件下木炭粉和氧化銅反應(yīng)后生成的二氧化碳?xì)怏w通入澄清石灰水的燒杯中，和石灰水發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀，所以澄清的石灰水變渾濁．
（3）因?yàn)榭諝庵泻�有含有CO₂，會(huì)使生成沉淀的質(zhì)量增加而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確；空氣中含有氧氣，木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，影響實(shí)驗(yàn)測定的結(jié)果；
    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；
（4）石灰水增加的質(zhì)量即為生成的CO₂的質(zhì)量，由方程式C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑可知，氧化銅中氧元素的質(zhì)量即為生成的CO₂中氧元素的質(zhì)量，CO₂中氧元素的質(zhì)量為1.1g×$\frac{32}{44}$=0.8g，故氧化銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.8g}{4g}$×100%=20%．
故答案為：（1）通入氮?dú)猓�趕盡玻璃管內(nèi)空氣．（2）澄清的石灰水變渾濁，在高溫條件下木炭粉和氧化銅反應(yīng)后生成的二氧化碳?xì)怏w通入澄清石灰水的燒杯中，和石灰水發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀．（3）空氣中含有CO₂，會(huì)使生成沉淀的質(zhì)量增加而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確；空氣中含有氧氣，木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，影響實(shí)驗(yàn)測定的結(jié)果；氮?dú)庵械乃�分影響對生成二氧化碳質(zhì)量的測定．（4）20%．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作的要求和注意事項(xiàng)的掌握情況以及運(yùn)用元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算的能力．