Question

現(xiàn)擬用圖所示裝置（尾氣處理部分略）來(lái)制取一氧化碳，并用以測(cè)定某銅粉樣品（混有CuO粉末）中金屬銅的含量

（1）制備一氧化碳的化學(xué)方程式是　                  　；
（2）試驗(yàn)中，觀察到反應(yīng)管中發(fā)生的現(xiàn)象是　               　；尾氣的主要成分是　        　；
（3）反應(yīng)完成后，正確的操作順序?yàn)?u>　           　（填字母）
a．關(guān)閉漏斗開(kāi)關(guān)  b．熄滅酒精1   c．熄滅酒精燈2
（4）若試驗(yàn)中稱取銅粉樣品5.0g，充分反應(yīng)后，反應(yīng)管中剩余固體的質(zhì)量為4.8g，則原樣品中單質(zhì)銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　         　；
（5）從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水、雙氧水中選用合適的試劑，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定樣品中金屬銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方案；
①設(shè)計(jì)方案的主要步驟是（不必描述操作過(guò)程的細(xì)節(jié)）　                                  　；
②寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式　                 　．

Answer 1

（1）HCOOHCO↑+H₂O（2）樣品由黑色變紅色；CO、CO₂（3）cab（4）80%（5）將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應(yīng)后，過(guò)濾，干燥，稱量剩余固體銅的質(zhì)量即可；CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O

（1）甲酸在濃硫酸、加熱的條件下分解生成CO與H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)CuO+COCu+CO₂，反應(yīng)管中發(fā)生的現(xiàn)象是黑色粉末變紅；尾氣的主要成分是CO、CO₂；
（3）實(shí)驗(yàn)步驟：先通入CO一會(huì)兒后，加熱待反應(yīng)管內(nèi)的藥品完全后，停止加熱，然后繼續(xù)通入CO到玻璃管冷卻為止；
（4）若試驗(yàn)中稱取銅粉樣品5.0g，充分反應(yīng)后，反應(yīng)管中剩余固體的質(zhì)量為4.8g，剩余固體全部為銅，利用差量法計(jì)算出原樣品中氧化銅的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）①要測(cè)定銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以把濃硫酸稀釋，銅和稀硫酸不反應(yīng)，氧化銅和稀硫酸反應(yīng)，即可求出銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．設(shè)計(jì)方案的主要步驟是將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應(yīng)后，過(guò)濾，干燥，稱量剩余固體銅的質(zhì)量即可．②反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
解：（1）甲酸在濃硫酸、加熱的條件下分解生成CO與H₂O，反應(yīng)方程式為HCOOHCO↑+H₂O；
故答案為：HCOOHCO↑+H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)CuO+COCu+CO₂，反應(yīng)管中發(fā)生的現(xiàn)象是黑色粉末變紅；尾氣的主要成分是CO、CO₂；
故答案為：樣品由黑色變紅色；CO、CO₂；
（3）反應(yīng)完后，操作順序先撤酒精燈2，此時(shí)左邊裝置仍在制取CO，然后再關(guān)閉分液漏斗的開(kāi)關(guān)，不再加入反應(yīng)試劑，最后撤酒精燈1停止反應(yīng)，這樣操作防止空氣中O₂進(jìn)入右邊裝置銅又被氧化為氧化銅了，正確的操作順序?yàn)椋合�滅酒精�?，關(guān)閉漏斗開(kāi)關(guān)，最后熄滅酒精1，即cab；
故答案為：cab；
（4）若試驗(yàn)中稱取銅粉樣品5.0g，充分反應(yīng)后，反應(yīng)管中剩余固體的質(zhì)量為4.8g，剩余固體全部為銅，令樣品中CuO的質(zhì)量為m，則：
CuO+COCu+CO₂，固體質(zhì)量減少△m
80                 16
m                 5g﹣4.8g=0.2g
故m=×0.2g=1g，
所以原樣品中金屬銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=80%；
故答案為：80%；
（5）①要測(cè)定銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以把濃硫酸稀釋，銅和稀硫酸不反應(yīng)，氧化銅和稀硫酸反應(yīng)，即可求出銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．設(shè)計(jì)方案的主要步驟是將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應(yīng)后，過(guò)濾，干燥，稱量剩余固體銅的質(zhì)量即可；
故答案為：將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應(yīng)后，過(guò)濾，干燥，稱量剩余固體銅的質(zhì)量即可；
②反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
故答案為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作的理解、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．