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
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。
科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學 來源: 題型:
A、②①④③ | B、①②③④ | C、②④①③ | D、①③④② |
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