Question

現(xiàn)擬用圖所示裝置（尾氣處理部分略）來制取一氧化碳，并用以測定某銅粉樣品（混有CuO粉末）中金屬銅的含量

（1）制備一氧化碳的化學(xué)方程式是　 　；

（2）試驗中，觀察到反應(yīng)管中發(fā)生的現(xiàn)象是　 　；尾氣的主要成分是　 　；

（3）反應(yīng)完成后，正確的操作順序為　 　（填字母）

a．關(guān)閉漏斗開關(guān) b．熄滅酒精1 c．熄滅酒精燈2

（4）若試驗中稱取銅粉樣品5.0g，充分反應(yīng)后，反應(yīng)管中剩余固體的質(zhì)量為4.8g，則原樣品中單質(zhì)銅的質(zhì)量分數(shù)為　 　；

（5）從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水、雙氧水中選用合適的試劑，設(shè)計一個測定樣品中金屬銅質(zhì)量分數(shù)的方案；

①設(shè)計方案的主要步驟是（不必描述操作過程的細節(jié)）　 　；

②寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式　 　．

 

Answer 1

（1）HCOOHCO↑+H2O（2）樣品由黑色變紅色；CO、CO2（3）cab（4）80%（5）將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應(yīng)后，過濾，干燥，稱量剩余固體銅的質(zhì)量即可；CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

【解析】（1）甲酸在濃硫酸、加熱的條件下分解生成CO與H2O；

（2）實驗中，反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)CuO+COCu+CO2，反應(yīng)管中發(fā)生的現(xiàn)象是黑色粉末變紅；尾氣的主要成分是CO、CO2；

（3）實驗步驟：先通入CO一會兒后，加熱待反應(yīng)管內(nèi)的藥品完全后，停止加熱，然后繼續(xù)通入CO到玻璃管冷卻為止；

（4）若試驗中稱取銅粉樣品5.0g，充分反應(yīng)后，反應(yīng)管中剩余固體的質(zhì)量為4.8g，剩余固體全部為銅，利用差量法計算出原樣品中氧化銅的質(zhì)量，進而計算銅的質(zhì)量分數(shù)；

（5）①要測定銅的質(zhì)量分數(shù)，可以把濃硫酸稀釋，銅和稀硫酸不反應(yīng)，氧化銅和稀硫酸反應(yīng)，即可求出銅的質(zhì)量分數(shù)．設(shè)計方案的主要步驟是將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應(yīng)后，過濾，干燥，稱量剩余固體銅的質(zhì)量即可．②反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．

【解析】
（1）甲酸在濃硫酸、加熱的條件下分解生成CO與H2O，反應(yīng)方程式為HCOOHCO↑+H2O；

故答案為：HCOOHCO↑+H2O；

（2）實驗中，反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)CuO+COCu+CO2，反應(yīng)管中發(fā)生的現(xiàn)象是黑色粉末變紅；尾氣的主要成分是CO、CO2；

故答案為：樣品由黑色變紅色；CO、CO2；

（3）反應(yīng)完后，操作順序先撤酒精燈2，此時左邊裝置仍在制取CO，然后再關(guān)閉分液漏斗的開關(guān)，不再加入反應(yīng)試劑，最后撤酒精燈1停止反應(yīng)，這樣操作防止空氣中O2進入右邊裝置銅又被氧化為氧化銅了，正確的操作順序為：熄滅酒精燈2，關(guān)閉漏斗開關(guān)，最后熄滅酒精1，即cab；

故答案為：cab；

（4）若試驗中稱取銅粉樣品5.0g，充分反應(yīng)后，反應(yīng)管中剩余固體的質(zhì)量為4.8g，剩余固體全部為銅，令樣品中CuO的質(zhì)量為m，則：

CuO+COCu+CO2，固體質(zhì)量減少△m

80 16

m 5g﹣4.8g=0.2g

故m=×0.2g=1g，

所以原樣品中金屬銅的質(zhì)量分數(shù)為×100%=80%；

故答案為：80%；

（5）①要測定銅的質(zhì)量分數(shù)，可以把濃硫酸稀釋，銅和稀硫酸不反應(yīng)，氧化銅和稀硫酸反應(yīng)，即可求出銅的質(zhì)量分數(shù)．設(shè)計方案的主要步驟是將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應(yīng)后，過濾，干燥，稱量剩余固體銅的質(zhì)量即可；

故答案為：將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應(yīng)后，過濾，干燥，稱量剩余固體銅的質(zhì)量即可；

②反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；

故答案為：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．