Question

現(xiàn)有含雜質(zhì)的氧化銅樣品（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），為了測定該樣品中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)，某同學稱取12.5g樣品，并用如圖所示的裝置進行實驗，得到如下數(shù)據(jù)：

反應(yīng)前	氧化銅完全反應(yīng)后
玻璃管和氧化銅樣品的總質(zhì)量54.5g	玻璃管和管內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量52.9g

請完成下列空白．
 （1）該同學所用實驗裝置的不足之處是

 

；
（2）糾正實驗裝置的不足之處后，進行實驗中，可以觀察到的現(xiàn)象是

 

，有關(guān)的化學方程式為

 

；
（3）若樣品完全反應(yīng)，其實驗數(shù)據(jù)如上所述，則樣品中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)是

 

．

Answer 1

考點：碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅實驗,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途

分析：（1）根據(jù)圖，考慮一氧化碳的毒性；
（2）根據(jù)黑色的氧化銅變成紅色的銅進行回答；根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件寫出方程式；
（3）用差量法求解：因為反應(yīng)前玻璃管和固體樣品的質(zhì)量是44.5g，反應(yīng)結(jié)束后玻璃管和固體樣品的質(zhì)量是42.9g，質(zhì)量減少1.6g，設(shè)該反應(yīng)中參加反應(yīng)的CuO為x，然后根據(jù)化學方程式CO+CuO

△   .

Cu+CO₂解出．

解答：解：
（1）圖中尾氣沒有處理，因為一氧化碳有毒，會污染空氣；
（2）一氧化碳和黑色的氧化銅反應(yīng)生成紅色的銅和二氧化碳，故可以觀察到的現(xiàn)象是：黑色粉末變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁；一氧化碳和黑色的氧化銅反應(yīng)生成紅色的銅和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，故其反應(yīng)的化學方程式為：CO+CuO

△   .

Cu+CO₂，CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)：因為反應(yīng)前玻璃管和固體樣品的質(zhì)量是54.5g，反應(yīng)結(jié)束后玻璃管和固體樣品的質(zhì)量是52.9g，質(zhì)量減少1.6g，設(shè)該反應(yīng)中參加反應(yīng)的CuO為x．則
CO+CuO

△   .

Cu+CO₂ △m
   80              80-64=16
   x                 1.6g
則

80

x

=

16

1.6g

，解答x=8g
所以CuO質(zhì)量分數(shù)=

8g

12.5g

×100%=64%
故答案為：
（1）沒有處理含有CO的尾氣．
（2）黑色粉末變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁；CO+CuO

△   .

Cu+CO₂，CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）64%

點評：本題是一氧化碳還原氧化銅實驗，小題較難，學生容易出錯，容易忽略氫氧化鈣微容這個隱含條件．一般檢驗二氧化碳選用澄清石灰水，而吸收二氧化碳則選用氫氧化鈉溶液，若本題將澄清石灰水換做氫氧化鈉，則也可以根據(jù)溶液增重計算樣品中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)．