Question

16．某化學(xué)興趣小組利用純凈、干燥的氫氣與氧化銅充分反應(yīng)，通過生成水的質(zhì)量來測定樣品中氧化銅的純度（即氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)），樣品中其他成分不與氫氣反應(yīng)．設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置：

回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)該先B（填標(biāo)號(hào)）．
A．給氧化銅加熱     B．打開分液漏斗的活塞滴加酸液
（2）裝置B的作用是除去氫氣中混有的水蒸氣．
（3）裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．
（4）稱得氧化銅樣品為17.0g，實(shí)驗(yàn)前、后裝置D（包含藥品）的質(zhì)量分別為214.4g和218.0g，則此樣品中氧化銅的純度是94.1%．（精確到0.1%）．
（5）甲同學(xué)認(rèn)為利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測得H₂O的質(zhì)量并計(jì)算樣品的純度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)偏高，你認(rèn)為原因可能是空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置D中．
（6）乙同學(xué)指出該實(shí)驗(yàn)裝置還有一個(gè)明顯缺陷：缺少尾氣處理裝置．

Answer 1

分析 （1）氫氣具有可燃性，與空氣混合易發(fā)生爆炸，實(shí)驗(yàn)過程中要保證整個(gè)裝置內(nèi)已充滿氫氣，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的操作程序；
（2）根據(jù)裝置B中的藥品推測作用；
（3）裝置C中的反應(yīng)是氫氣還原氧化銅；
（4）根據(jù)裝置D增加的質(zhì)量是水的質(zhì)量，由化學(xué)方程式計(jì)算出氧化銅的質(zhì)量，再求純度；
（5）（6）根據(jù)該裝置的特點(diǎn)解答．

解答 解：（1）為保證整個(gè)裝置內(nèi)已充滿氫氣，因此實(shí)驗(yàn)的操作程序是：檢查裝置的氣密性→產(chǎn)生氫氣→收集氫氣并進(jìn)行驗(yàn)純→加熱→停止加熱→繼續(xù)通氫氣至冷卻→停止通入氫氣；
（2）裝置B的作用干燥；
（3）裝置C中反應(yīng)的是氫氣還原氧化銅；
（4）裝置D增加的質(zhì)量是水的質(zhì)量，即218.0g-214.4g=3.6g，
設(shè)參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為x
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cu+H₂O；
   80         18
    x         3.6g
$\frac{80}{x}=\frac{18}{3.6g}$，x=16g
此樣品中氧化銅的純度是$\frac{16g}{17g}$×100%=94.1%；
（5）裝置D與空氣相通，會(huì)吸收空氣中的水分，測得水的質(zhì)量會(huì)偏大，計(jì)算樣品的純度時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)偏高．
（6）該實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生敞口的，尾氣處理裝置沒有得到處理．
故答案為：
（1）B；
 （2）除去氫氣中混有的水蒸氣；
（3）H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cu+H₂O；
（4）94.1% 
（5）空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置D中
（6）缺少尾氣處理裝置（其他合理答案也可）

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查依據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的進(jìn)行氣體的制取裝置和收集裝置、干燥裝置的選擇，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫和有關(guān)的計(jì)算，綜合性比較強(qiáng)．