Question

9．某小組選用如圖裝置，利用反應(yīng)2NH₃+3CuO$\stackrel{△}{→}$N₂+3Cu+3H₂O，通過(guò)測(cè)量生成水的質(zhì)量[m（H₂O）]來(lái)測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量．實(shí)驗(yàn)中先稱取氧化銅的質(zhì)量[m（CuO）]為a g．

（1）濃氨水滴入生石灰中能制得NH₃的原因是氨水中存在平衡NH₃+H₂O?NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-，生石灰吸收濃氨水中的水放出熱量，生成OH^-均能使平衡向左移動(dòng)，從而得到氨氣．
（2）甲同學(xué)按B-A-E-C-D的順序連接裝置，該方案是否可行不可行，理由是C裝置將生成的水和多余的氨氣一起吸收，無(wú)法測(cè)量出生成水的質(zhì)量．
（3）乙同學(xué)按B-A-D-E-C的順序連接裝置，則裝置C的作用是吸收未反應(yīng)的NH₃，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入．
（4）丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)測(cè)量的m（H₂O）會(huì)偏高，理由是裝置B生成的氨氣有混有水，故m（H₂O）會(huì)偏高，你認(rèn)為該如何改進(jìn)？可在裝置B和A之間增加裝置D
（5）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得m（H₂O）=b g，則Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為$\frac{18a}$-16．（用含a、b的代數(shù)式表示）．
（6）若CuO中混有Cu，則該實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果偏大．（選填“偏大”、“偏小”或“不影響”）

Answer 1

分析 （1）生石灰和水反應(yīng)生成Ca（OH）₂且放出大量熱，放出的熱量導(dǎo)致溶液溫度升高，抑制氨氣溶解，氫氧根離子濃度增大抑制一水合氨電離；
（2）甲同學(xué)按B-A-E-C-D的順序連接裝置，過(guò)程中生成的水和過(guò)量氨氣會(huì)被裝置C吸收；
（3）乙同學(xué)按B-A-D-E-C的順序連接裝置，裝置C可以吸收多余氨氣和防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D影響測(cè)定結(jié)果；
（4）丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)測(cè)量的m（H₂O）會(huì)偏高，可能是氨氣中水蒸氣進(jìn)入裝置D被吸收，可以用堿石灰吸收干燥生成的氨氣再和氧化銅反應(yīng)；
（5）2NH₃+3CuO$\stackrel{△}{→}$N₂+3Cu+3H₂O，結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算；
（6）若CuO中混有Cu，氧元素質(zhì)量減小，測(cè)定水質(zhì)量減小，結(jié)合計(jì)算定量關(guān)系判斷結(jié)果誤差．

解答 解：（1）生石灰和水反應(yīng)生成Ca（OH）₂且放出大量熱，放出的熱量導(dǎo)致溶液溫度升高，溫度越高，導(dǎo)致氨氣的溶解度越低；氫氧化鈣電離生成氫氧根離子，氫氧根離子濃度增大抑制一水合氨電離，則抑制氨氣溶解，所以常用氨水滴入生石灰中制取氨氣，濃氨水滴入生石灰中能制得NH₃的原因是：氨水中存在平衡NH₃+H₂O?NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-，生石灰吸收濃氨水中的水放出熱量，生成OH^-均能使平衡向左移動(dòng)，從而得到氨氣，
故答案為：氨水中存在平衡NH₃+H₂O?NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-，生石灰吸收濃氨水中的水放出熱量，生成OH^-均能使平衡向左移動(dòng)，從而得到氨氣；
（2）甲同學(xué)按B-A-E-C-D的順序連接裝置，該方案不可行，C裝置將生成的水和多余的氨氣一起吸收，無(wú)法測(cè)量出生成水的質(zhì)量，
故答案為：不可行；C裝置將生成的水和多余的氨氣一起吸收，無(wú)法測(cè)量出生成水的質(zhì)量；
（3）乙同學(xué)按B-A-D-E-C的順序連接裝置，則裝置C的作用是：吸收未反應(yīng)的NH₃；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入，
故答案為：吸收未反應(yīng)的NH₃，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入；
（4）丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)測(cè)量的m（H₂O）會(huì)偏高，可能是裝置B生成的氨氣有混有水，故m（H₂O）會(huì)偏高，可在裝置B和A之間增加裝置D吸收氨氣中水蒸氣，減少誤差，
故答案為：裝置B生成的氨氣有混有水，故m（H₂O）會(huì)偏高；可在裝置B和A之間增加裝置D；
（5）反應(yīng)2NH₃+3CuO$\stackrel{△}{→}$N₂+3Cu+3H₂O，生成水物質(zhì)的量和氧化銅物質(zhì)的量相同，若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得m（H₂O）=b g，氧化銅物質(zhì)的量n=$\frac{bg}{18g/mol}$，實(shí)驗(yàn)中先稱取氧化銅的質(zhì)量[m（CuO）]為a g，則Cu的摩爾質(zhì)量=$\frac{ag}{\frac{bg}{18g/mol}}$-16g/mol，Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為：$\frac{18a}$-16，
故答案為：$\frac{18a}$-16；
（6）若CuO中混有Cu，氧元素質(zhì)量減小，測(cè)定水質(zhì)量減小，b減小則$\frac{18a}$-16值增大，所以若CuO中混有Cu，則該實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果偏大，
故答案為：偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成和含量的測(cè)定，物質(zhì)成分和實(shí)驗(yàn)操作的理解應(yīng)用、主要是實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．