Question

16．實(shí)驗(yàn)室有一瓶黑色固體CuO，但是混入了少量鐵粉．為了測定其中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如圖方案．氫氧化鈉溶液可吸收二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
回答下列問題：
（1）上述裝置有什么明顯缺陷尾氣有毒，未處理掉．
（2）實(shí)驗(yàn)前先通入 CO的目的是排盡裝置內(nèi)空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸．
（3）A組同學(xué)稱量反應(yīng)前固體混合物的質(zhì)量是10克，充分反應(yīng)后玻璃管中固體的質(zhì)量為8.4克，由此數(shù)據(jù)計(jì)算混合物中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
（4）B組同學(xué)稱量反應(yīng)前固體混合物的質(zhì)量是10克，試管中物質(zhì)的總質(zhì)量是200.0克，充分反應(yīng)后試管中物質(zhì)的總質(zhì)量是202.2 克，由此數(shù)據(jù)計(jì)算混合物中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是40%．
（5）你認(rèn)為A組同學(xué)所測的數(shù)據(jù)更合理，另一組同學(xué)所測數(shù)據(jù)偏差過大的原因是二氧化碳?xì)怏w未能完全吸收．

Answer 1

分析 （1）尾氣中含有未完全參與反應(yīng)的一氧化碳；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)來分析；
（3）根據(jù)加熱時(shí)，試管中發(fā)生的反應(yīng)來分析；
（4）根據(jù)試管中增重的質(zhì)量以及方程式來進(jìn)行計(jì)算；
（5）根據(jù)反應(yīng)是否充分來分析．

解答 解：（1）尾氣中含有有毒的一氧化碳，直接排放到空氣中會(huì)造成空氣的污染；故填：尾氣有毒，未處理掉；
（2）一氧化碳具有可燃性，如不純時(shí)加熱易發(fā)生爆炸，所以要先通一會(huì)一氧化碳?xì)怏w，排盡裝置內(nèi)空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；故填：排盡裝置內(nèi)空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；
（3）設(shè)氧化銅的質(zhì)量為x，則
CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂       固體質(zhì)量減少
   80     64            80-64=16
   x                   10g-8.4g=1.6g
$\frac{80}{64}=\frac{x}{1.6g}$
x=8g
則混合物中，氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8g}{10g}×100%$=80%；故填：80%；
（4）試管增重的質(zhì)量即為被吸收的二氧化碳的質(zhì)量，被吸收的二氧化碳：202.2g-200g=2.2g
設(shè)氧化銅的質(zhì)量為y，則
CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂      
   80        44
   y        2.2g
$\frac{80}{44}=\frac{y}{2.2g}$
y=4g
則混合物中，氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{4g}{10g}×100%$=40%；故填：40%．
（5）在B組的實(shí)驗(yàn)中，二氧化碳只可能有部分參與反應(yīng)，所以造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致，故填：A，二氧化碳?xì)怏w未能完全吸收等．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，學(xué)會(huì)運(yùn)用猜想與事實(shí)驗(yàn)證的方法和技巧處理實(shí)驗(yàn)問題，掌握一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，了解實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)組成成分以及含量的方法．