Question

某課外活動小組的同學對一包含碳的銅粉樣品進行銅的質量分數(shù)的測定，采用下圖所示的裝置進行實驗（氣密性良好，圖中鐵架臺等儀器已略去）．

試回答下列問題：
（1）儀器①的名稱是______；②名稱是______．
（2）裝置D的作用是______．
（3）已知硬質玻璃管③內裝有銅和碳的混合物4g，反應完全后（氧氣過量），停止加熱，冷卻后稱得C裝置增重2.2g，則樣品中銅的質量分數(shù)是______．
（4）實驗完成后，教師評議說：按上述實驗設計，即使③中反應完全，C中吸收完全，也不會得出準確的結果．經討論，有同學提出在A和B之間加一裝置，再次實驗后，得到了較準確的結果．請你判斷：原來實驗測得的銅的質量分數(shù)將______（填“偏大”、“不變”、“偏小”）；原因是______．

Answer 1

【答案】分析：分析裝置中每個裝置的作用，A裝置產生氧氣，過量的氧氣通入B裝置中，碳和銅分別與氧氣反應生成二氧化碳、氧化銅，二氧化碳被C中堿石灰吸收，增重的質量即為二氧化碳的質量，D中堿石灰是為了防止空氣中的二氧化碳和水進入C中被堿石灰水吸收，影響實驗結果．產生的氧氣中含有水蒸氣，進入C會被吸收．
解答：解：（1）儀器①的名稱是錐形瓶；②名稱是玻璃管
（2）為防止外界空氣進入C裝置被堿石灰吸收，影響實驗結果，故D裝置的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止進入C裝置影響實驗結果．
（3）根據質量守恒定律，反應生成的二氧化碳的質量為裝置C增重的質量，
同理混合物中碳的質量即為二氧化碳中碳的質量，即 2.2g×=0.6g
所以銅的質量為4g-0.6g=3.4g
則銅的質量分數(shù)為×100%=85%
（4）因為裝置B中氧氣逸出時要攜帶水蒸氣，水蒸氣通過B可以被裝置C的堿石灰吸收，使C裝置增重的質量偏大，從而碳的質量增大，銅的質量偏小，銅的質量分數(shù)偏�。�所以應在A和B之間加一個洗氣瓶，以除去氧氣中的水蒸氣．
故答案為：（1）錐形瓶；②玻璃管；（2）吸收空氣中二氧化碳和水，防止進入C裝置影響實驗結果．（3）85%；（4）雙氧水分解后產生的氧氣會帶出一部分水蒸氣，通過C后被D吸收，而使m2的值增大，而使測得的銅的質量分數(shù)偏小
點評：解答此類問題關健是根據實驗目的分析組合裝置中各個裝置的作用，理清實驗思路，會分析實驗誤差．