Question

某課外活動小組對紅褐色銅粉（含炭）樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所用裝置如圖所示（圖中部分儀器裝置已略去）．

回答下列問題：
（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?div id="lqvgcv9" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（二）實(shí)驗(yàn)用品
儀器：大試管、硬質(zhì)玻璃管、干燥管、酒精燈、鐵架臺等．
藥品：紅褐色銅粉（含炭）樣品、氯酸鉀、二氧化錳、堿石灰（固體NaOH和CaO的混合物，對某此氣體如CO₂、水蒸氣等具有很強(qiáng)的吸收能力）等．
（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	化學(xué)方程式
檢查裝置的氣密性．在A中裝入制氧藥品，稱量wg樣品裝入C中，稱量D（堿石灰和干燥管，下同）的質(zhì)量為m1g．連接好裝置．
對A進(jìn)行加熱．
對C進(jìn)行加熱，當(dāng)C中藥品充分反應(yīng)后，停止加熱．
冷卻后，稱量D的質(zhì)量為m2g．

（4）計算
紅褐色銅粉中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

 

（用含w、m₁、m₂的代數(shù)式表示）．
（5）問題和討論
實(shí)驗(yàn)完畢后，老師評議說：按以上設(shè)計進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即使C中反應(yīng)完全，D中吸收完全，也得不出正確結(jié)果．經(jīng)討論，有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)在A和C之間加一裝置，再次實(shí)驗(yàn)后，得到了較正確的結(jié)果．在A和C之間應(yīng)加入的裝置是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,金屬的化學(xué)性質(zhì),碳的化學(xué)性質(zhì)

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)裝置來判斷實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />（3）根據(jù)銅和碳的化學(xué)性質(zhì)及各裝置的用途來判斷每一步驟中現(xiàn)象并寫出化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)圖中裝置及實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢灾�道D裝置是用來吸收二氧化碳的，所以可以根據(jù)碳元素的質(zhì)量守恒來完成該題的解答；
（5）吸收二氧化碳用堿石灰，而反應(yīng)開始生成的氣體會帶出一部分水蒸氣解答．

解答：解：
（1）實(shí)驗(yàn)中用的是過量的碳粉來還原氧化銅的，所以制得的銅中含有碳粉，那么該實(shí)驗(yàn)的目的就是來探究銅粉在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢灾�道若�?yàn)證銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以用氧氣來與之反應(yīng)，然后測量質(zhì)量進(jìn)行求算，所可以判斷在B中所發(fā)生的反應(yīng)為過氧化氫溶液和二氧化錳的反應(yīng)，所以可以知道該裝置中所發(fā)生的反應(yīng)為過氧化氫和二氧化錳的反應(yīng)，故可以寫出化學(xué)方程式，而實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：在B和E裝置中產(chǎn)生氣泡，生成的氧氣通入被加熱的碳粉和銅粉的混合物中，銅和碳都會和氧氣反應(yīng)，以可以寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，所以原來紅色的銅和黑色的碳組成的混合物要全部變?yōu)楹谏��?br />（4）根據(jù)（三）可以知道D管吸收了二氧化碳，所以可以知道D管的質(zhì)量變化即為生成的氣體二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守和定律可以知道，二氧化碳中的碳的質(zhì)量即為碳粉的質(zhì)量，所以碳的質(zhì)量=（m₂-m₁）×

12

44

×100%，那么銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

W-(m2-m1)× 12 44

W

×100%
（5）過氧化氫溶液分解產(chǎn)生的氧氣逸出時會帶出一部分水蒸氣，被D裝置吸收，而使測得的二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量增加，即碳的質(zhì)量增加，所以會使測量結(jié)果偏小，為了防止水蒸氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以在A和C之間加一個盛有堿石灰的干燥管，從而使結(jié)果盡可能的準(zhǔn)確．
答案：
（1）測定銅粉在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
灰黑色的固體逐漸變?yōu)楹谏?nbsp; C+O₂

△   .

CO₂ 2Cu+O₂

△   .

2CuO 
 （4）

W-(m2-m1)× 12 44

W

×100%

（5）干燥管（內(nèi)裝堿石灰）

點(diǎn)評：熟練掌握碳和銅的化學(xué)性質(zhì)，知道氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法并會書寫化學(xué)方程式，對于用固體和液體制取氣體的方法，在生成氣體時容易帶出水蒸氣，如果水蒸氣能夠干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要注意對氣體進(jìn)行干燥，防止干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．