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精英家教網實驗室用足量的CO還原CuO的方法來測得Cu的近似相對原子質量.小明設計了如圖的所示的裝置進行實驗.實驗前準確稱取CuO的質量為m g,實驗完畢后,小明得到如下兩組數據:
反應前反應前 反應后
A組 玻璃管和CuO的
質量為 m1 g
玻璃管和剩余固體
的質量為 m2g
B組 試管和澄清石灰水的質量為m3 g 試管和試管中物質
的質量為m4g
(1)小明經過分析,他選用了A組數據進行計算,而未選B組,原因是
 

(2)計算Cu的相對原子質量的表達式為
 
;
(3)下列情況將使測定結果偏大的是
 

①CuO 未全部還原為Cu   ②CuO 受潮  ③CuO中混有銅.
分析:(1)如選B組數據進行計算時,主要考慮敞口盛放的澄清石灰水也可能吸收空氣中的CO2或澄清石灰水也可能未吸收完生成的CO2兩方面原因會導致測定Cu的相對原子質量偏大或偏。
(2)選用了A組數據進行計算是利用反應前后CuO中氧元素的減少量和實驗前準確稱取CuO的質量為m g中氧元素的質量相等,求得Cu的相對原子質量;
(3)分析能導致測定Cu的相對原子質量的結果偏大的諸多因素.
解答:解:(1)如選B組數據進行計算時,主要考慮兩方面原因會導致測定Cu的相對原子質量偏大或偏小,①敞口盛放的澄清石灰水也可能吸收空氣中的CO2,導致測定結果偏大;②澄清石灰水也可能未吸收完CO2導致測定結果偏。
(2)根據質量守恒定律和題給氧化銅質量及A組所測數據,設Cu的相對原子質量為x,由反應前后氧元素的質量是不變的,得等式為:m
16
16+x
=m1-m2
 
解得:x=
16m
m1-m2
-16
或x=16
m-m1+m2
m1-m2


(3)能導致測定Cu的相對原子質量的結果偏大的原因很多,如:①CuO 未全部還原為Cu   ②CuO 受潮  ③CuO中混有銅等,都會導致測定的數據出現(xiàn)誤差.
故答案為:(1)澄清石灰水也可能吸收空氣中的CO2,導致測定結果偏大.或未吸收完CO2,導致測定結果偏。
(2)
16m
m1-m2
-16
16
m-m1+m2
m1-m2

(3)①②③
點評:利用實驗測定數據進行計算,排出諸多影響測定結果的干擾,是此題的一大特點,此題真能鍛煉學生應用所學知識及慎密思維的能力.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

一碳化學是以分子中只含一個碳原子的化合物(如CO、CH4等)為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學.
(1)工業(yè)上用天然氣和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應,得到CO和H2,該反應的化學方程式為
 
,得到的CO和H2的混合氣被稱為合成氣,合成氣在工業(yè)上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,還可用于冶煉某些金屬.
(2)某他學興趣小組的同學在實驗室模擬了合成氣的制備,并設計實驗驗證合成氣的還原性.
I.用甲烷和水蒸氣在高溫條件下反應得到合成氣.根據(1)中所寫的化學方程式.合成氣中CO和H2的質量比為
 

Ⅱ.用合成氣還原足量氧化銅.實驗裝置如下圖所示:
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[設計買驗步驟]
①連接好裝置并檢查氣密性.
②裝入藥品,通人一段時間合成氣.
③分別稱量裝置D、E的質量.
④緩緩通入合成氣,加熱裝置C,使其充分反應.
⑤停止加熱,繼續(xù)通入合成氣至恢復到室溫.
⑥再次分別稱量裝置D、E的質量.
[完善實驗設計]經過討論同學們認為,裝置E后還應添加一個酒精燈,并在實驗步驟
 
(填實驗步驟的序號)中點燃(點燃前應對氣體驗純).
[進行實驗]該小組的同學按上述步驟進行實驗,并記錄了實驗現(xiàn)象和數據:
①裝置C中出現(xiàn)
 
色物質.
②稱量數據如表所示.
  裝置D的質量 裝置E的質量
反應前 292.4g 198.2g
反應后 296.0g 201.5g
[現(xiàn)象分析和數據處理]
①甲同學根據裝置C中的現(xiàn)象,認為是合成氣中的CO和H2還原了CuO.
②乙同學通過對上表數據的分析,推測除了CO和H2以外,制得的合成氣中可能還有未反應的CH4,且CH4也還原了CuO.試通過計算說明他的推測依據.
③丙同學提出,實驗步驟⑤中通入的氣體會帶走裝置E中的部分水蒸氣,使實驗產生誤差.你認為該誤差對乙同學的推測結果是否有影響?
 
(選填“是”或“否”,并說明理由).
[拓展探究]該小組同學對于CH4是否真的能夠還原氧化銅提出了質疑并進行探究.
查閱資料:甲烷具有還原性,可以還原氧化銅,生成CO2和H2O;白色的無水硫酸銅遇水會變成藍色.
實驗設計:該小組同學擬用純凈的甲烷氣體和如下裝置進行實驗.
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①上圖裝置F中盛放的試劑名稱是
 

②上圖裝置的正確連接順序是
 
(填字母,且每套裝置限用一次).
[實驗反思]除了可能是CH4也還原了CuO外,出現(xiàn)上表數據關系還可能是因為
 
(寫出一個原因,并說明理由).

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科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

聰聰同學在實驗室?guī)屠蠋熣韽U棄藥品時發(fā)現(xiàn)一瓶沒有標簽的綠色粉末,對其組成很好奇.征得老師允許后,設計了以下實驗進行探究.
操作步驟 實驗現(xiàn)象 結論或化學反應方程式
取少量樣品置于試管中,加入足量稀硫酸,將試管用導管與澄清石灰水相連. ①產生大量氣體,使石灰水變渾濁.
②樣品全部溶解,溶液呈藍色.
①樣品中含有
 
離子
②樣品中含有
 
離子
在上述藍色溶液中,插入一根潔凈的鐵絲. ①鐵絲表面緩緩產生少量氣泡.
②片刻后鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質.
 

 

(均用方程式表示)
為了進一步確定該物質的元素組成,查閱部分資料后,他繼續(xù)進行了實驗.
[資料查閱]白色的無水硫酸銅可做吸水劑,遇水會變成藍色.
[實驗步驟]
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①如圖搭建實驗儀器,并檢驗裝置的氣密性.
②在A裝置中裝入11.1g綠色粉末.關閉K1,打開K2、K3,持續(xù)通入適量N2
③關閉K2、K3,分別稱量裝置B、C、D的質量,記錄數據.
④打開K3,點燃酒精燈加熱綠色粉末直至裝置C中無氣泡產生時,關閉K3,熄滅酒精燈.分別稱量裝置B、C、D的質量,記錄數據.
⑤待A冷卻后,打開K1、K3,持續(xù)通入適量CO,再次點燃酒精燈加熱.
⑥當A中粉末全部變紅后,熄滅酒精燈.試管冷卻后,關閉K1.稱量裝置A、B、C、D的質量,記錄數據.
[實驗現(xiàn)象和數據處理]
裝置A 裝置B 裝置C 裝置D
第一次
加熱后
綠色粉末變黑色
 

質量增加0.9g
出現(xiàn)白色沉淀,
質量增加2.2g
無明顯變化
質量不改變
第二次
加熱后
黑色粉末變紅色
質量為6.4g
無明顯變化,
質量不改變
沉淀先增加后部分溶解;
質量增加
無明顯變化
質量不改變
[實驗分析與反思]
1、老師看了實驗方案后認為,從環(huán)保的角度來看,此裝置有一個缺陷,建議裝置D后還應添加一個酒精燈,并在實驗步驟
 
(填實驗步驟的序號)中點燃.
2、步驟②通入氮氣的目的是:
 

[實驗結論]該綠色粉末的組成元素是:
 
;各元素的質量比為:
 
(寫出計算過程)

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科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

一碳化學是以分子中只含一個碳原子的化合物(如CO、CH4等)為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學.
(1)工業(yè)上用天然氣和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應,得到CO和H2,該反應的化學方程式為
CH4+H2O
 高溫 
.
 
CO+3H2
CH4+H2O
 高溫 
.
 
CO+3H2
,得到的CO和H2的混合氣被稱為合成氣,合成氣在工業(yè)上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,還可用于冶煉某些金屬.
(2)某他學興趣小組的同學在實驗室模擬了合成氣的制備,并設計實驗驗證合成氣的還原性.
I.用甲烷和水蒸氣在高溫條件下反應得到合成氣.根據 (1)中所寫的化學方程式.合成氣中CO和H2的質量比為
14:3
14:3

Ⅱ.用合成氣還原足量氧化銅.實驗裝置如圖所示:

[設計實驗步驟]
①連接好裝置并檢查氣密性.
②裝入藥品,通人一段時間合成氣.
③分別稱量裝置D、E的質量.
④緩緩通入合成氣,加熱裝置C,使其充分反應.
⑤停止加熱,繼續(xù)通入合成氣至恢復到室溫.
⑥再次分別稱量裝置D、E的質量.
[完善實驗設計]經過討論同學們認為,裝置E后還應添加一個酒精燈,并在實驗步驟
(填實驗步驟的序號)中點燃(點燃前應對氣體驗純).
[進行實驗]該小組的同學按上述步驟進行實驗,并記錄了實驗現(xiàn)象和數據:
①裝置C中出現(xiàn)
色物質.
②稱量數據如左表所示.
裝置D的質量 裝置E的質量
反應前 292.4g 198.2g
反應后 296.0g 201.5g
[現(xiàn)象分析和數據處理]
①甲同學根據裝置C中的現(xiàn)象,認為是合成氣中的CO和H2還原了CuO.
②乙同學通過對上表數據的分析,推測除了CO和H2以外,制得的合成氣中可能還有未反應的CH4,且CH4也還原了CuO.試通過計算說明他的推測依據.
該實驗生成物中碳、氫元素的質量比與一氧化碳和氫氣還原氧化銅后碳、氫元素的質量比不符
該實驗生成物中碳、氫元素的質量比與一氧化碳和氫氣還原氧化銅后碳、氫元素的質量比不符

[拓展探究]該小組同學對于CH4是否真的能夠還原氧化銅提出了質疑并進行探究.
查閱資料:甲烷具有還原性,可以還原氧化銅,生成CO2和H2O;白色的無水硫酸銅遇水會變成藍色.
實驗設計:該小組同學擬用純凈的甲烷氣體和如下裝置進行實驗.

①圖中裝置F中盛放的試劑名稱是
澄清的石灰水
澄清的石灰水

②圖中裝置的正確連接順序是
HGFI
HGFI
(填字母,且每套裝置限用一次).

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科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2013?南京二模)(1)金屬材料的使用
①人類進入鐵器時代要比青銅器時代晚得多,這與
A
A
有關(填序號).
A.金屬的活動性     B.金屬的導電性       C.金屬的導熱性       D.地殼中金屬元素的含量
②人類一般使用銅合金多于純銅,因為銅合金的熔點要比銅低,硬度要比銅
 (填“大”或“小”).
(2)金屬的結構
圖1是鋁的原子結構示意圖.在化學反應中鋁原子易
失去
失去
(填“得到”或“失去”)電子達到穩(wěn)定結構,因此化合物中鋁元素通常顯
+3
+3
價.
(3)金屬的活動性
①請將銅、鋁、鐵三種金屬的元素符號填寫在下列金屬活動性順序圖2中的相應位置.
②要快捷驗證銅、鋁、鐵的活動性順序,某同學已經選擇了打磨過的鐵絲,你認為他還需要的其它試劑是
AlCl3、CuCl2溶液(答案合理即可)
AlCl3、CuCl2溶液(答案合理即可)

③鎂、鋁、鐵三種金屬單質與足量的稀硫酸反應,生成等質量的氫氣,需要消耗的金屬質量由多到少的順序是
鐵>鎂>鋁
鐵>鎂>鋁

(4)金屬的銹蝕
①鋁的活動性比鐵強,但鋁在空氣中卻表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性能,其原因是
鋁表面有一層致密的氧化膜
鋁表面有一層致密的氧化膜

②鐵在潮濕的空氣中容易銹蝕,為了防止鐵制品銹蝕,人們常采用
涂油(答案合理即可)
涂油(答案合理即可)
的方法(任寫一種)來達到目的.生銹的鐵制品放入盛有過量稀鹽酸的洗槽中,觀察到溶液變黃,一段時間后,有無色氣泡逸出.溶液變黃的化學反應方程式是:
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O

③銅表面也容易生銹成銅綠,其主要成分是堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3].銅生銹除了與氧氣和水有關外,還與空氣中的
CO2
CO2
有關.
(5)金屬的冶煉
①西漢時期我國的勞動人民又發(fā)明了“濕法煉銅”,即“曾青得鐵則化為銅”請用反應方程式表示其冶煉原因
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
_.
②小章同學準備在實驗室用圖3所示裝置模擬工業(yè)煉鐵.請你據此回答:
實驗中玻璃管內的現(xiàn)象為:
紅色固體變黑色
紅色固體變黑色
,反應的化學方程式是
3CO+Fe2O3
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe2O3
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2

③某同學實驗完成后,發(fā)現(xiàn)過量的澄清石灰水增重0.88g,則該同學通入裝置的CO氣體質量一定要大于
0.56g
0.56g
g(保留小數點后兩位).

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科目:初中化學 來源: 題型:解答題

(1)金屬材料的使用
①人類進入鐵器時代要比青銅器時代晚得多,這與______有關(填序號).
A.金屬的活動性   B.金屬的導電性    C.金屬的導熱性    D.地殼中金屬元素的含量
②人類一般使用銅合金多于純銅,因為銅合金的熔點要比銅低,硬度要比銅______ (填“大”或“小”).
(2)金屬的結構
圖1是鋁的原子結構示意圖.在化學反應中鋁原子易______(填“得到”或“失去”)電子達到穩(wěn)定結構,因此化合物中鋁元素通常顯______價.
(3)金屬的活動性
①請將銅、鋁、鐵三種金屬的元素符號填寫在下列金屬活動性順序圖2中的相應位置.
②要快捷驗證銅、鋁、鐵的活動性順序,某同學已經選擇了打磨過的鐵絲,你認為他還需要的其它試劑是______.
③鎂、鋁、鐵三種金屬單質與足量的稀硫酸反應,生成等質量的氫氣,需要消耗的金屬質量由多到少的順序是______
(4)金屬的銹蝕
①鋁的活動性比鐵強,但鋁在空氣中卻表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性能,其原因是______.
②鐵在潮濕的空氣中容易銹蝕,為了防止鐵制品銹蝕,人們常采用______的方法(任寫一種)來達到目的.生銹的鐵制品放入盛有過量稀鹽酸的洗槽中,觀察到溶液變黃,一段時間后,有無色氣泡逸出.溶液變黃的化學反應方程式是:______.
③銅表面也容易生銹成銅綠,其主要成分是堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3].銅生銹除了與氧氣和水有關外,還與空氣中的______有關.
(5)金屬的冶煉
①西漢時期我國的勞動人民又發(fā)明了“濕法煉銅”,即“曾青得鐵則化為銅”請用反應方程式表示其冶煉原因_______.
②小章同學準備在實驗室用圖3所示裝置模擬工業(yè)煉鐵.請你據此回答:
實驗中玻璃管內的現(xiàn)象為:______,反應的化學方程式是______;
③某同學實驗完成后,發(fā)現(xiàn)過量的澄清石灰水增重0.88g,則該同學通入裝置的CO氣體質量一定要大于______g(保留小數點后兩位).

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