Question

8．化學(xué)小組根據(jù)氨氣還原氧化銅的反應(yīng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定Cu元素的相對(duì)原子質(zhì)量．已知：①2NH₄Cl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O   ②氨氣（NH₃）是堿性氣體
請(qǐng)結(jié)合下圖回答問(wèn)題．

（1）將純凈干燥的氨氣通入B中，觀察到玻璃管內(nèi)黑色固體變?yōu)榱良t色，管口有液滴，同時(shí)生成空氣中含量最多的氣體，寫(xiě)出B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
（2）測(cè)定Cu元素相對(duì)原子質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：先稱量CuO的質(zhì)量，完全反應(yīng)后測(cè)定生成水的質(zhì)量，由此計(jì)算出Cu元素的相對(duì)原子質(zhì)量．
Ⅰ．小組同學(xué)利用上圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置連接的合理順序是（填序號(hào)，裝置可重復(fù)使用）③．
Ⅱ．在本實(shí)驗(yàn)中，使測(cè)定結(jié)果偏大的原因可能是①③（填序號(hào)）；
①CuO未完全起反應(yīng)               ②CuO不干燥
③CuO中混有不反應(yīng)的雜質(zhì)         ④NH₄Cl與Ca（OH）₂混合物不干燥
Ⅲ．在本實(shí)驗(yàn)中，還通過(guò)測(cè)定CuO和Cu的質(zhì)量達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氨氣還原氧化銅反應(yīng)的現(xiàn)象，判斷反應(yīng)的生成物，其中空氣中含量最多的氣體是氮?dú)�，�?xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）Ⅰ．根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)想，在所提供的裝置中選擇簡(jiǎn)單、合理的裝置組裝能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)裝置；
Ⅱ．分析所提供因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，判斷其中會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大的因素；
Ⅲ．根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，為達(dá)到測(cè)定目的，判斷還可以采取的測(cè)量值．

解答 解：（1）將純凈干燥的氨氣通入B中，觀察到玻璃管內(nèi)黑色固體變?yōu)榱良t色，管口有液滴，同時(shí)生成空氣中含量最多的氣體；亮紅色固體是銅，管口的液滴是水，空氣中含量最多氣體是氮?dú)�，化學(xué)方程式為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（2）Ⅰ．測(cè)定Cu元素相對(duì)原子質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：先稱量CuO的質(zhì)量，完全反應(yīng)后測(cè)定生成水的質(zhì)量，由此可知需測(cè)定生成水的質(zhì)量，由于氨氣（NH₃）是堿性氣體，不能用濃硫酸進(jìn)行干燥；生成的氨氣需先通過(guò)氫氧化鈉干燥、再與氧化銅反應(yīng)，并把還原氧化銅后生成的水用不能吸收剩余氨氣的氫氧化鈉吸收，最后反應(yīng)后剩余的氨氣用濃硫酸吸收處理，以防止造成空氣污染．故裝置連接合理的是ADBDC．
Ⅱ．設(shè)測(cè)定的氧化銅質(zhì)量為A、生成水的質(zhì)量為B，設(shè)銅的相對(duì)原子質(zhì)量為m，
3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O
3m+48                54
A                     B
$\frac{3m+48}{A}$=$\frac{54}{B}$
m=$\frac{18A}{B}$-16
①若Cu0未完全起反應(yīng)，導(dǎo)致生成水的質(zhì)量偏小，即B偏小，測(cè)定結(jié)果偏大；
②若CuO不干燥，加熱過(guò)程水分蒸發(fā)，導(dǎo)致測(cè)得水的質(zhì)量偏大，測(cè)定結(jié)果偏��；
③若Cu0中混有不反應(yīng)的雜質(zhì)，導(dǎo)致生成水的質(zhì)量偏小，即B偏小，測(cè)定結(jié)果偏大；
④若NH₄C1與Ca（OH）₂混合物不干燥，但只要氨氣干燥徹底，對(duì)氨氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)不產(chǎn)生影響．
故選項(xiàng)①③正確．
Ⅲ．根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程可發(fā)現(xiàn)，通過(guò)測(cè)定氧化銅與銅或銅與水等質(zhì)量，也可計(jì)算出銅元素的相對(duì)原子質(zhì)量．
故答案為：（1）3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（2）Ⅰ．③；
Ⅱ．①③；
Ⅲ．CuO和Cu．

點(diǎn)評(píng) 本題有一定難度，考查同學(xué)們新信息獲取、處理及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解題的能力，從題干敘述的內(nèi)容抽取有用的信息是正確解題的關(guān)鍵．