Question

16．有一包粉末由碳、鐵、銅組成，為測定其中銅的質量分數(shù)，小明同學進行如下實驗探究：
I、稱取mg粉末，放入燒杯中加過量的稀鹽酸，充分反應后過濾，將濾渣洗滌、干燥、稱量，濾渣質量為m₁g．
Ⅱ、將所得的濾渣按如圖進行實驗：

①先檢查裝置氣密性；
②向A、B、D中裝入藥品，稱量B中濾渣及玻璃管共為m₂g，然后連接A、B、C，打開a通入一段時間N₂，然后關閉a，連接C、D，點熄B處酒精燈至完全反應，關閉b．
Ⅲ、熄滅B處酒精燈，打開a，緩慢通入一段時間N₂，冷卻至室溫后，稱量B中固體及玻璃管的質量為m₃g．
試回答：
（1）步驟I中證明稀鹽酸已過量的方法是：無氣泡產(chǎn)生．
（2）裝置C的作用防止D中的液體被倒吸．
（3）若按測量數(shù)據(jù)，Cu的質量分數(shù)為$\frac{4（{m}_{3}-{m}_{2}+{m}_{1}）}{5m}×100%$．
（4）小麗認為稱量D的增重量，也可求出銅的質量分數(shù)，則D中盛裝的試劑為氫氧化鈉溶液，小明卻認為這樣測量會帶來很大的誤差，原因可能是①二氧化碳可能沒有完全被吸收，②D裝置吸收了空氣中的二氧化碳．

Answer 1

分析 根據(jù)鐵能與鹽酸反應產(chǎn)生氯化亞鐵和氫氣解答；過氧化氫在二氧化錳的催化作用下反應生成氧氣，氧氣能與濾渣中的碳反應生成二氧化碳，銅能與氧氣反應生成氧化銅；二氧化碳能被D中的物質吸收；C裝置能防止D中的液體被倒吸；根據(jù)數(shù)據(jù)進行計算即可．

解答 解：（1）鐵能與鹽酸反應產(chǎn)生氯化亞鐵和氫氣，若是鹽酸過量，則不會有氣泡產(chǎn)生，故填：無氣泡產(chǎn)生；
（2）裝置C能防止D中的液體被倒吸，故填：防止D中的液體被倒吸；
（3）玻璃管的質量為：m₂g-m₁g=（m₂-m₁）g；
故反應后氧化銅的質量為：m₃g-（m₂-m₁）g=（m₃-m₂+m₁）g
設樣品中銅的質量為x
2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO
128       160
x      （m₃-m₂+m₁）g
$\frac{128}{x}=\frac{160}{（{m}_{3}-{m}_{2}+{m}_{1}）g}$
x=$\frac{4}{5}（{m}_{3}-{m}_{2}+{m}_{1}）g$
故銅的質量分數(shù)為：$\frac{\frac{4}{5}（{m}_{3}-{m}_{2}+{m}_{1}）g}{mg}×100%$=$\frac{4（{m}_{3}-{m}_{2}+{m}_{1}）}{5m}×100%$，故填：$\frac{4（{m}_{3}-{m}_{2}+{m}_{1}）}{5m}×100%$；
（4）D吸收的是二氧化碳，故應該盛有氫氧化鈉溶液，這樣測量會帶來很大的誤差，因為二氧化碳可能沒有完全被吸收，而且D裝置與空氣直接相連，可能吸收了空氣中的二氧化碳，故填：二氧化碳可能沒有完全被吸收；D裝置吸收了空氣中的二氧化碳．

點評 本題從定量的角度測定了混合物中某成分的含量，完成此題，可以依據(jù)已有的物質的性質結合數(shù)據(jù)進行．