Question

7．銅粉中�；煊猩倭康难趸�銅粉末，現(xiàn)要測(cè)量某銅粉樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下兩組同學(xué)均取樣品10g進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（Ⅰ） 甲組同學(xué)準(zhǔn)備用還原法還原氧化銅，實(shí)驗(yàn)室可用的還原劑有H₂、CO、以及碳粉，寫出其中一個(gè)屬于置換反應(yīng)的化學(xué)方程式H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．
①實(shí)驗(yàn)室中制取CO可用甲酸和濃硫酸加熱反應(yīng)制得，則可用到的儀器裝置編號(hào)是c（從圖1中選擇，填寫“a、b、c”編號(hào)）．

②若利用氣體進(jìn)行還原，甲同學(xué)考慮使用H₂，使用H₂比使用CO在操作上的優(yōu)點(diǎn)是不需尾氣處理； 使用該方法，測(cè)得樣品中銅粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是96%．
③若利用圖2裝置進(jìn)行碳還原氧化銅，利用吸收液吸收產(chǎn)生的CO₂，在加熱實(shí)驗(yàn)前，先通入某氣體趕盡裝置內(nèi)的剩余空氣，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的干擾．寫出燒堿溶液中可能發(fā)生的化學(xué)方程式CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；濃硫酸的作用干燥氣體．
（Ⅱ）乙組同學(xué)采用稀硫酸反應(yīng)的方法，實(shí)驗(yàn)的具體流程如下圖所示：

①寫出樣品中加入稀硫酸發(fā)生的化學(xué)方程式H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O，
②完成上面的實(shí)驗(yàn)步驟，空白處實(shí)驗(yàn)操作的名稱是過(guò)濾．
③如果采用烘干而不用晾干，對(duì)樣品中銅粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響變大 （填“不變”、“變大”“變小”）．
④乙組同學(xué)用9.8%的稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，至少應(yīng)加入密度為1.1g/ml稀硫酸多少ml？（保留一位小數(shù)）（寫出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 （Ⅰ） 根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、置換反應(yīng)的特點(diǎn)分析回答；
①根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)的條件分析發(fā)生裝置；
②根據(jù)氫氣沒(méi)有毒性分析操作上的優(yōu)點(diǎn)；
③根據(jù)氫氧化鈉、濃硫酸的性質(zhì)分析回答；
（Ⅱ）①根據(jù)氧化銅能與鹽酸反應(yīng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
②固根據(jù)液分離時(shí)常用過(guò)濾的方法分析回答；
③如果采用烘干而不用晾干，會(huì)使銅的質(zhì)量偏大分析；
④根據(jù)氧化銅的質(zhì)量求出硫酸的質(zhì)量，再求出硫酸的體積；
據(jù)制取一氧化碳所需要的藥品狀態(tài)和反應(yīng)的條件即可確定反應(yīng)的發(fā)生裝置，氫氣和一氧化碳都具有還原性，一氧化碳有毒，使用時(shí)必須進(jìn)行尾氣處理，二氧化碳能被氫氧化鈉溶液吸收，氧化鐵能與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，而銅不與硫酸反應(yīng)，能通過(guò)過(guò)濾的方法與溶液進(jìn)行分離從而測(cè)定銅的質(zhì)量．

解答 解：（Ⅰ）氫氣、碳具有還原性，能與氧化銅反應(yīng)置換反應(yīng)，反應(yīng)的方程分別為：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O、2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；故答案為：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O或2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
①實(shí)驗(yàn)室中制取CO可用甲酸和濃硫酸加熱反應(yīng)制得，則可用到的儀器裝置編號(hào)是c；故答案為：c；
②氫氣和一氧化碳都具有還原性，由于氫氣沒(méi)有毒性，使用氫氣無(wú)需尾氣吸收裝置；一氧化碳有毒，使用時(shí)必須進(jìn)行尾氣處理，所以，使用H₂比使用CO在操作上的優(yōu)點(diǎn)是 不需尾氣處理；故答案為：不需尾氣處理；
③由于在高溫條件下碳與氧化銅反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)，濃硫酸具有吸水性．所以，燒堿溶液中可能發(fā)生的化學(xué)方程式CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；濃硫酸的作用是干燥氣體；故答案為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O或SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O（其他合理給分）；干燥氣體；
（Ⅱ）①樣品中加入稀硫酸時(shí)與氧化銅發(fā)生了反應(yīng)，化學(xué)方程式H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O；故答案為：H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O；
②完成上面的實(shí)驗(yàn)步驟，需要將孤兒分離，所以空白處實(shí)驗(yàn)操作的名稱是過(guò)濾；故答案為：過(guò)濾；
③如果采用烘干而不用晾干，會(huì)使銅的質(zhì)量偏大，所以對(duì)樣品中銅粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響變大；故答案為：變大；
④設(shè)需要9.8%硫酸的質(zhì)量為x
 H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O
 98    80
 x    10g×96%    $\frac{98}{80}=\frac{x}{10g×96%}$
x=11.76g，11.76g÷9.8%=120g；
需要1.1g/ml稀硫酸體積是：$\frac{120g}{1.1g/mL}$≈109.1mL；答：至少應(yīng)加入密度為1.1g/ml稀硫酸的體積為109.1mL；
故答案為：109.1mL；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物中某成分含量的測(cè)定，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行．有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確．