Question

根據(jù)化學反應2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，某課外小組利用圖裝置測定Cu的相對原子質量．（圖中夾持、固定裝置已略去）

回答下列問題：
（1）實驗步驟
①按圖連接好裝置并檢驗氣密性．
②稱取CuO粉末m₁g置于硬質玻璃管內的石棉絨上，裝有堿石灰的裝置D的質量為m₂g，其它裝置按圖所示裝好藥品．
③打開分液漏斗旋塞，點燃酒精燈．
④當觀察到裝置C中出現(xiàn)

 

現(xiàn)象時，熄滅酒精燈，幾分鐘后，再關閉分液漏斗旋塞．
⑤反應結束后測得裝置D的總質量為m₃g．
（2）問題與討論
①裝置E的作用

 

②Cu的相對原子質量（用含m₁、m₂、m₃的代數(shù)式表示）

 

．
③如果去掉B裝置，則測定結果將

 

（填“偏大”、“不變”、“偏小”）
（3）實驗反思
課外小組同學認為裝置C中CuO粉末是否完全反應是實驗的關鍵．實驗結束后，請設計一種實驗方案，用化學方法證明CuO粉末已完全反應：

 

．

Answer 1

考點：相對分子質量的測定,性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）根據(jù)反應2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O產(chǎn)生的現(xiàn)象來回答；
（2）實驗成功的關鍵是準確測定反應2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O產(chǎn)生的水的質量，所以要排除一切有水干擾的因素；
（3）氧化銅可以和酸之間反應生成銅鹽溶液，溶液顯示藍色，據(jù)此來判斷是否有氧化銅剩余．

解答： 解：（1）反應2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O產(chǎn)生的現(xiàn)象是黑色粉末變?yōu)榧t色，當黑色粉末完全變?yōu)榧t色，證明反應已經(jīng)結束，故答案為：黑色粉末完全變?yōu)榧t色；
（2）①實驗過程中要杜絕一切水干擾的因素，保證D中堿石灰增加的質量全部來自反應產(chǎn)生的水，所以濃硫酸的作用是：吸收未反應的NH₃，防止水蒸汽進入D中；防止E中液體倒吸進入D裝置，故答案為：吸收未反應的NH₃，防止水蒸汽進入D中，防止E中液體倒吸進入D裝置；
②設金屬銅的相對原子質量是M，則 2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O
                                 3（M+16）54       
                                   m₁             m₃-m₂

3(M+16)

m1

=

54

m3-m2

所以M=

18m1

m3-m2

-16，故答案為：

18m1

m3-m2

-16；
③如果去掉B裝置，則制備氨氣時混入的水蒸汽將進入D裝置，所以m₃-m₂將偏大，測定結果將偏小，故答案為：偏��；
（3）氧化銅可以和酸之間反應生成銅鹽溶液，溶液顯示藍色，檢驗裝置C中CuO粉末是否完全反應的方法：取少量粉末放于試管中，加入適量稀硫酸，振蕩后靜置，若上層溶液仍為無色，則證明CuO粉末完全反應，故答案為：取少量粉末放于試管中，加入適量稀硫酸，振蕩后靜置，若上層溶液仍為無色，則證明CuO粉末完全反應．

點評：本題有一定難度，考查同學們新信息獲取、處理及靈活運用所學知識進行解題的能力，從題干敘述的內容抽取有用的信息是正確解題的關鍵．