實驗室用氨氣還原氧化銅的方法測定銅的近似相對原子質(zhì)量,反應(yīng)的化學方程式為: 2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O

試回答:(1)如果選用測定反應(yīng)物CuO和生成物H2O的質(zhì)量[m(CuO)、m(H2O)]時,請用下列儀器設(shè)計一個簡單的實驗方案。

①儀器連接的順序(用字母編號表示,儀器可重復使用)      ;d中濃硫酸的作用是          ,       ;實驗完畢時觀察到a中的現(xiàn)象是           ;

②列出計算Cu的相對原子質(zhì)量的表達式            ;

③下列情況將使測定結(jié)果偏大的是       。(以下選擇填空不限1個正確答案,均用字母編號填寫)

(a)CuO未全部還原為Cu           (b)CuO受潮              (c)CuO中混有Cu

(2)如果仍采用上述儀器裝置,其他方案可選用測定的物理量有  

    (a)m(Cu)和m(CuO)     (b)m(N2)和m(H2O)       (c)m(Cu)和m(H2O)     (d)m(NH3)和m(H2O)

(1)①b c a c d  吸收未反應(yīng)的氨   防止空氣中水分進入   固體由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色  ② ③a、c    (2)a、c


解析:

根據(jù)本題的意圖是需要測定反應(yīng)物氧化銅和生成物水的質(zhì)量,從而利用氨和加熱條件下的氧化銅在化學反應(yīng)中的關(guān)系求出銅的相對原子質(zhì)量。氧化銅的質(zhì)量可直接從所取的藥品稱量中得知,測反應(yīng)生成的水的質(zhì)量時,應(yīng)考慮制得的氨氣中混有的水蒸氣對測量有干擾作用,應(yīng)予以排除,反應(yīng)后的氣體中必然夾雜著未反應(yīng)完的氨氣,吸收水蒸氣時也要考慮不能用濃硫酸作吸收劑,否則會同時吸入水蒸氣和氨氣,造成測量數(shù)據(jù)偏大。

(1)①NH4Cl和Ca(OH)2反應(yīng)可生成NH3,經(jīng)堿石灰干燥后(不能用濃H2SO4干燥),因為濃H2SO4要吸收NH3)把NH3通入a裝置發(fā)生主體反應(yīng),將反應(yīng)后生成的水蒸氣用C吸收(不能用濃H2SO4吸收),因為還有未反應(yīng)的NH3也可被濃H2SO4吸收,這樣測量水的質(zhì)量就偏大,多余的NH3用濃H2SO4吸收,同時也防止空氣中的水蒸氣進入第二個C裝置中。

②2NH3+3CuO=N2+3Cu+3H2O(設(shè)銅的相對原子質(zhì)量為x)

       3(x+16)        3×18

       m(CuO)       m(H2O)   x=18 m(CuO)/ m(H2O)-16

或考慮計算銅的相對原子質(zhì)量的思路是:

n(CuO)=m(H2O)/18  M(CuO)=m(CuO)/n(H2O)=18m(CuO)/m(H2O)  M(Cu)=M(CuO)-16如果測量反應(yīng)前后硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量,則可測出反應(yīng)生成的銅的質(zhì)量,從測得的氧化銅的質(zhì)量可計算銅的相對原子質(zhì)量為:

M(Cu)=m(Cu)/n(CuO)=18m(Cu)/m(H2O)。

從測得的生成的水的質(zhì)量,也可計算銅的相對原子質(zhì)量為:

M(Cu)=m(Cu)/n(H2O)=18m(Cu)/m(H2O)。

③要使測定結(jié)果偏大,則m(H2O)m要偏小,其中(a)導致m(H2O)偏小  (b)導致m(H2O)偏大   (c)相當于m(H2O)偏小。故選a、c。

(2)由于氣體的質(zhì)量難于測量,也難于收集,所以(b)(d)是不可選用的。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

某中學化學研究性學習小組利用以下裝置制取并探究氨氣的性質(zhì).A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2
 △ 
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O

【實驗探究】
(1)A中的反應(yīng)
不是
不是
(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng).
(2)A裝置還可用于制取氣體
O2
O2
(只填一種)
(3)若有10.7gNH4Cl固體,最多可制取NH3(標準狀況)的體積是
4.48
4.48
 L(NH4Cl的摩爾質(zhì)量為53.5g?mol-1).
(4)實驗室收集氨氣的方法是
向下排空氣法
向下排空氣法

(5)C、D裝置中顏色會發(fā)生變化的是
D
D
(填“C”或“D”)
(6)當實驗進行一段時間后,擠壓E裝置中的膠頭滴管,滴入1-2滴濃鹽酸,可觀察到的現(xiàn)象是
有白煙生成
有白煙生成

(7)為防止過量氨氣造成空氣污染,需要在上述裝置的末端增加一個尾氣處理裝置,合適的裝置是
F
F
(填“F”或“G”).
【知識拓展】
(8)生石灰與水反應(yīng)生成Ca(OH)2并放出熱量[化學方程式為CaO+H2O═Ca(OH)2].實驗室利用此原理,往生石灰中滴加濃氨水,可以快速制取氨氣.你認為生石灰可用下列
A B
A B
物質(zhì)代替(填序號).
A.堿石灰(NaOH與CaO的固體混合物)     B.NaOH 固體
C.硫酸溶液                               D.石灰石(含CaCO3
【知識應(yīng)用】
(9)2010 年11月9日晚,我省寧德市一冷凍廠發(fā)生氨氣泄漏事件,500 多居民深夜大轉(zhuǎn)移.假如你在現(xiàn)場,你會采用什么自救為法?
①用濕毛巾捂住口鼻,并迅速撤離.②低頭彎腰,往低處跑,迅速撤離.③逆風奔跑,迅速撤離.④戴上防毒面具,迅速撤離
①用濕毛巾捂住口鼻,并迅速撤離.②低頭彎腰,往低處跑,迅速撤離.③逆風奔跑,迅速撤離.④戴上防毒面具,迅速撤離

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科目:高中化學 來源: 題型:

如圖是工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程.

(1)實驗室制氨氣的化學方程式為
2NH4Cl+Ca(OH)
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
,寫出氨氣轉(zhuǎn)化為NO的化學方程式
4NH3+5O2
催化劑
.
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化劑
.
4NO+6H2O

(2)在整個生產(chǎn)流程中兩次通入空氣的目的是
提高NH3和O2生成NO的轉(zhuǎn)化率
提高NH3和O2生成NO的轉(zhuǎn)化率
、
提高NO轉(zhuǎn)化為硝酸的轉(zhuǎn)化率
提高NO轉(zhuǎn)化為硝酸的轉(zhuǎn)化率

(3)A、B、C、D四個反應(yīng)容器中的反應(yīng),屬于氧化還原反應(yīng)的是
ABC
ABC
(填反應(yīng)容器字母代號),在NO2與水的反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為
1:2
1:2

(4)假設(shè)由NH3制NO的產(chǎn)率為100%,由NO制硝酸的產(chǎn)率為100%,然后利用制得的HNO3與剩余的NH3反應(yīng)制備NH4NO3,則制硝酸用去的NH3占NH3總量的
50
50
%.

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科目:高中化學 來源: 題型:

按要求填空:
(1)實驗室制氯氣的離子方程式:
 
;氯氣中混有HCl雜質(zhì),通入
 
中除去.
(2)Fe(OH)2在空氣中變質(zhì)的化學方程為:
 

(3)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水,看到的現(xiàn)象為:
 
;反應(yīng)的離子方程式為:
 

(4)漂白粉在空氣中久置會變質(zhì),變質(zhì)過程中既有非氧化還原反應(yīng)又有氧化還原反應(yīng),其中氧化還原反應(yīng)的方程式為:
 

(5)實驗室制備氨氣的反應(yīng)方程式為:
 
,收集氨氣時,在試管口放一小團棉花其作用是
 
,用
 
試紙檢驗氨氣是否收集滿.
(6)將CaMg3Si4O12改寫為氧化物的形式:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

在下列變化
①大氣通過閃電固氮 
②硝酸分解 
③實驗室用氯化銨和消石灰制取氨氣
④二氧化氮溶于水中,
按氮元素被還原、被氧化、既被氧化又被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列正確的是( 。
A、②①④③B、①②③④C、②④①③D、①③④②

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科目:高中化學 來源: 題型:

在下列變化中,按氮元素被還原、被氧化、既被氧化又被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列正確的是
①大氣通過閃電固氮
②硝酸分解
③實驗室用氯化銨和消石灰制取氨氣
④二氧化氮溶于水中( 。
A、②①④③B、①②③④C、②④①③D、①③④②

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