Question

某研究性學(xué)習(xí)小組利用H₂還原法測定兩種銅的氧化物CuO、Cu₂O混合粉末中銅元素的質(zhì)量分數(shù)．下圖是測定裝置的示意圖，A中的試劑是鹽酸．

請同答下列問題：
（1）燒瓶中裝入的試劑是鋅粒，其中將發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（2）試劑C是水，其作用是

 

．
（3）試劑D是

 

，其作用是干燥氧氣．
（4）連接好裝置后的實驗操作依次是

 

（填下列操作序號）．
①檢驗氫氣純度    ②加熱E    ③檢驗裝置氣密性
④點燃G管溢出的氣體    ⑤從A瓶逐滴滴加液體
（5）從實驗中測得了下列數(shù)據(jù)：
①空E管的質(zhì)量a；
②E管和試樣的總質(zhì)量b；
④反應(yīng)后E管和內(nèi)盛物的總質(zhì)量c（冷卻到室溫稱量）；
④反應(yīng)前F管及內(nèi)盛物的總質(zhì)量d；
⑤反應(yīng)后F管及內(nèi)盛物的總質(zhì)量e．
由以上數(shù)據(jù)可以列出計算混合粉末中銅元素的質(zhì)量分數(shù)的兩個不同計算式，其中較簡單的是

 

．
（6）已知：C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1Cu2O(s)+

1

2

O2(g)

.

.

2CuO(s)△H=-145kJ?mol^-1
則用炭粉在高溫條件下還原CuO生成Cu₂O的熱化學(xué)方

 

．

Answer 1

分析：（1）利用H₂還原法測定兩種銅的氧化物CuO、Cu₂O混合粉末中銅元素的質(zhì)量分數(shù)，分析裝置可知燒瓶中裝入的試劑是鋅粒，分液漏斗加入的是稀鹽酸，發(fā)生裝置是制備氫氣的作用，據(jù)此寫出離子方程式；
（2）制備的氫氣中含有氯化氫和水蒸氣，需要用水吸收氯化氫，濃硫酸吸收水蒸氣，裝置C為水；
（3）制備的氫氣中含有氯化氫和水蒸氣，需要用水吸收氯化氫，濃硫酸吸收水蒸氣，裝置D為濃硫酸；
（4）裝置連接后的操作順序是先檢驗裝置氣密性，從A瓶逐滴滴加液體鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，檢驗裝置中氫氣純度防止混有空氣加熱爆炸，點燃G管溢出的氣體，加熱E玻璃管；
（5）c-a為還原后銅的質(zhì)量，b-a為銅的氧化物的質(zhì)量；
（6）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到；

解答：解：（1）利用H₂還原法測定兩種銅的氧化物CuO、Cu₂O混合粉末中銅元素的質(zhì)量分數(shù)，分析裝置可知燒瓶中裝入的試劑是鋅粒，分液漏斗加入的是稀鹽酸，發(fā)生裝置是制備氫氣的作用，反應(yīng)的離子方程式為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑；
故答案為；Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑；
（2）制備的氫氣中含有氯化氫和水蒸氣，需要用水吸收氯化氫，濃硫酸吸收水蒸氣，裝置C為水；
故答案為：除去氫氣中的氯化氫氣體；
（3）制備的氫氣中含有氯化氫和水蒸氣，需要用水吸收氯化氫，濃硫酸吸收水蒸氣，裝置D為濃硫酸；
故答案為：濃硫酸；
（4）裝置連接后的操作順序是先檢驗裝置氣密性，從A瓶逐滴滴加液體鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，檢驗裝置中氫氣純度防止混有空氣加熱爆炸，點燃G管溢出的氣體，加熱E玻璃管；裝置連接順序為③⑤①④②；
故答案為：③⑤①④②；
（5）分析數(shù)據(jù)和裝置特征分析可知最簡單的計算是利用c-a為氧化銅、氧化亞銅被還原生成的銅質(zhì)量，b-a為氧化銅和氧化亞銅的質(zhì)量，進而得到銅元素的質(zhì)量分數(shù)的計算式=

c-a

b-a

×100%；
故答案為：

c-a

b-a

×100%；
（6）①C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1     ②Cu₂O（s）+

1

2

O₂（g）=2Cu（s）△H=-145kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律
①-②得到的熱化學(xué)方程式2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g）△H=+34.5KJ/mol；
故答案為；2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g）△H=+34.5KJ/mol；

點評：本題考查了實驗探究物質(zhì)性質(zhì)的裝置分析判斷，反應(yīng)過程的連接分析應(yīng)用，主要是物質(zhì)性質(zhì)和含量的定量分析和測定，題目難度中等．