Question

甲、乙兩同學(xué)共用一套實(shí)驗(yàn)裝置（見圖）測(cè)定銅和氧化銅混合物中銅元素的含量．雖然兩位同學(xué)用的是同一套實(shí)驗(yàn)裝置，但是具體的做法卻不盡相同．甲同學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)是裝置D中放置固體混合物的玻管．他通過稱量，測(cè)定出該玻管（含固體混合物，下同）在反應(yīng)前后的質(zhì)量差，然后據(jù)此計(jì)算銅的含量．而乙同學(xué)則是測(cè)定反應(yīng)前后U形干燥管E（含干燥劑，下同）的質(zhì)量差，再根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算銅的含量．設(shè)試樣的質(zhì)量為W，反應(yīng)前后玻管的質(zhì)量分別為D₁、D₂；反應(yīng)前后U形干燥管的質(zhì)量分別為E₁、E₂．試回答下列有關(guān)問題：
（1）寫出甲、乙兩同學(xué)銅元素含量的計(jì)算式：Cu%（甲）=

 

；Cu%（乙）=

 

；
（2）裝置C在本實(shí)驗(yàn)中所起的作用是

 

，如果缺少了這個(gè)裝置，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否有影響？

 

；原因是：

 

；
（3）裝置F在本實(shí)驗(yàn)中所起的作用是

 

；如果缺少了這個(gè)裝置，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否有影響？

 

；原因是：

 

；
（4）為保證混合物中氧化銅完全還原，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該怎樣操作？

 

；
（5）為了提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在卸下裝置D中的玻管或U形干燥管進(jìn)行稱量前，必須妥善地完成哪些操作？

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,氣體的凈化（除雜）,氫氣的制取和檢驗(yàn),氫氣的化學(xué)性質(zhì)與燃燒實(shí)驗(yàn)

專題：綜合實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）根據(jù)D裝置中減少的質(zhì)量為氧化銅中氧元素的質(zhì)量，而E裝置中增加的質(zhì)量為生成水的質(zhì)量進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)濃硫酸具有吸水性進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)如不加F裝置會(huì)使得空氣中水蒸氣進(jìn)入使得水的質(zhì)量增加，那么計(jì)算出的氧化銅的質(zhì)量也隨著增加，所以會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行解答．

解答：解：（1）D裝置中減少的質(zhì)量為氧化銅中氧元素的質(zhì)量，所以Cu%（甲）=

W-(D1-D2)

W

×100%；E裝置中增加的質(zhì)量為生成水的質(zhì)量，所以Cu%（乙）=

W-(E2-E1)× 16 18

W

×100%；故答案為：

W-(D1-D2)

W

×100%；

W-(E2-E1)× 16 18

W

×100%；
（2）濃硫酸具有吸水性，所以吸收掉氫氣中的水蒸氣；對(duì)甲而言沒有影響，但對(duì)乙的結(jié)果有影響，因?yàn)槿鄙倭诉@個(gè)裝置會(huì)導(dǎo)致E2值偏大，使銅含量的測(cè)定值偏低；C在本實(shí)驗(yàn)中所起的作用是吸收掉氫氣的中水蒸氣；對(duì)甲而言，沒有影響；但對(duì)乙結(jié)果有影響，因?yàn)槿鄙倭诉@個(gè)裝置，會(huì)導(dǎo)致E₂質(zhì)量增加，使銅的含量測(cè)定值偏低；故答案為：吸收掉氫氣的中水蒸氣；對(duì)甲而言，沒有影響；但對(duì)乙結(jié)果有影響；因?yàn)槿鄙倭诉@個(gè)裝置，會(huì)導(dǎo)致E₂質(zhì)量增加，使銅的含量測(cè)定值偏低；
（3）如不加F裝置會(huì)使得空氣中水蒸氣進(jìn)入使得水的質(zhì)量增加，那么計(jì)算出的氧化銅的質(zhì)量也隨著增加，所以會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏�。还蚀鸢笧椋何�收空氣中的水蒸氣；對(duì)甲而言，沒有影響；但對(duì)乙結(jié)果有影響；不加F裝置會(huì)使得空氣中水蒸氣進(jìn)入使得水的質(zhì)量增加，那么計(jì)算出的氧化銅的質(zhì)量也隨著增加，所以會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏��；
（4）為保證混合物中氧化銅完全還原，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該：多次測(cè)量D₂（或E₂）的值，直到前后兩次的稱量值相同；故填：多次測(cè)量D₂（或E₂）的值，直到前后兩次的稱量值相同；
（5）為了提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在卸下裝置D中的玻管或U形干燥管進(jìn)行稱量前，必須妥善地完成以下操作：熄滅酒精燈，繼續(xù)通入氫氣，等到D裝置冷卻．故填：熄滅酒精燈，繼續(xù)通入氫氣，等到D裝置冷卻．

點(diǎn)評(píng)：該題是一道綜合實(shí)驗(yàn)題，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)嚴(yán)密，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，解題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮�理，分析綜合裝置各部分的作用．