Question

18．某化學(xué)探究活動小組的同學(xué)為了測定某不純測定氧化銅試樣（其中的雜質(zhì)不參與反應(yīng)）中銅元素的含量，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置．觀察實驗現(xiàn)象，分析有關(guān)數(shù)據(jù)，推算元素的含量．（友情提示：CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O）

試回答下列問題：
（1）寫出儀器A中所發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）儀器B的作用是吸收水分．
（3）儀器C中的現(xiàn)象是黑色的氧化銅變成紅色．
（4）若儀器C的玻璃管中放入的氧化銅樣品（雜質(zhì)中不含氧元素）質(zhì)量為10g，儀器D增重為1.8g，則該氧化銅樣品中氧元素的質(zhì)量分數(shù)16%．
（5）若裝置中沒有連接儀器B，將使樣品中銅元素的質(zhì)量分數(shù)測量結(jié)果偏小（填“偏大”、“偏小”、“無影響”中之一）．
（6）若儀器A中的藥品換成H₂O₂溶液和MnO₂，則生成氧氣的化學(xué)方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示，判斷容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)裝置中所盛放的藥品，分析B裝置的作用；
（3）由裝置C中藥品，分析裝置C中出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象；
（4）若儀器D中質(zhì)量增加1.8g，因此生成水的質(zhì)量是1.8g，根據(jù)水的質(zhì)量求氧化銅的質(zhì)量，然后求氧化銅樣品的純度；
（5）根據(jù)裝置B的作用，考慮生成的氫氣中混有的水蒸氣，分析缺少該裝置時對實驗結(jié)果的影響；
（6）考慮以過氧化氫溶液為原料（MnO₂作催化劑）在實驗室中制備并收集干燥的氧氣．

解答 解：（1）儀器A中所發(fā)生的反應(yīng)為鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，故其化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）裝置B中盛放的濃硫酸具有吸水性，在該套裝置中用來吸收混在氫氣中的水分；故答案為：吸收水分；
（3）因為儀器C中為氧化銅，氫氣與氧化銅反應(yīng)，故其反應(yīng)的現(xiàn)象是黑色的氧化銅變成紅色；
（4）若儀器D中質(zhì)量增加1.8g，因此生成水的質(zhì)量是1.8g，利用化學(xué)方程式為H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，根據(jù)水的質(zhì)量可求氧化銅的質(zhì)量是8g，然后求氧化銅樣品中氧元素的質(zhì)量為8g×$\frac{16}{16+64}$×100%=1.6g，故該氧化銅樣品中氧元素的質(zhì)量分數(shù)$\frac{1.6g}{10g}×100%$=16%；
（5）若裝置中沒有連接儀器B，生成的氫氣中混有的水蒸氣，將使樣品中銅元素的質(zhì)量分數(shù)測量結(jié)偏大；
（6）若儀器A中的藥品換成H₂O₂溶液和MnO₂，則生成氧氣的化學(xué)方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案為：
（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；（2）吸收水分；（3）黑色的氧化銅變成紅色；（4）16%；（5）偏大；（6）2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑

點評 本題是實驗探究題，綜合性強，解答時在明確實驗?zāi)康募案餮b置的作用、反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變和根據(jù)化學(xué)式的計算等知識的基礎(chǔ)上，細心分析解答．