Question

實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，根�?jù)實(shí)驗(yàn)原理，選擇合適的實(shí)驗(yàn)儀器，經(jīng)過(guò)合理的實(shí)驗(yàn)步驟，采集必要的數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析．實(shí)驗(yàn)室有一些氧化銅和銅粉的混合物，欲知道其各組分的含量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案．
方案一：
㈠實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定氧化銅與銅的混合物中氧化銅和銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
㈡實(shí)驗(yàn)原理：氧化銅可溶于稀硫酸而銅與稀硫酸不反應(yīng)．
㈢實(shí)驗(yàn)用品
天平，燒杯，玻璃棒，漏斗架，濾紙，干燥器，儀器甲；硫酸（3mol/L），試紙乙，混合物樣品．
㈣實(shí)驗(yàn)步驟
①用天平稱取混合物m₁g混合物倒入燒杯中．
②向燒杯中加入過(guò)量的硫酸使氧化銅完全溶解．
③過(guò)濾，留取濾渣銅粉．
④將③中所得銅粉洗凈后移入干燥器干燥．
⑤稱量銅粉的質(zhì)量為m₂g．
㈤根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算原混合物中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
方案二：
㈠實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定氧化銅與銅的混合物中氧化銅和銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
㈡實(shí)驗(yàn)原理：銅在加熱條件下易被空氣中氧氣氧化而氧化銅在同樣條件下相對(duì)穩(wěn)定．
㈢實(shí)驗(yàn)用品
天平，酒精燈，坩堝，坩堝鉗，三腳架，泥三角，干燥器；混合物樣品．
㈣實(shí)驗(yàn)步驟
（1）用天平稱坩堝的質(zhì)量為m₁g，坩堝與混合物樣品的總質(zhì)量為m₂g．
（2）在空氣中小心加熱樣品．
（3）______．
（4）重復(fù)步驟②③至坩堝和樣品恒重為m₃g．
㈤根據(jù)所紀(jì)錄的數(shù)據(jù)計(jì)算原混合物中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
回答下列問(wèn)題：
（1）方案一中儀器甲的名稱是______，試紙乙是______．
（2）方案一中確定所加硫酸已足量的方法是______．
（3）方案一中步驟④若沒(méi)有用水洗凈，則所測(cè)銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果______（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）
（4）方案二中所缺步驟③的內(nèi)容是______．
（5）方案二中步驟④的目的是______．

Answer 1

解：（1）將硫酸銅和銅的混合物過(guò)濾，可分離出其中的金屬銅，其儀器離不開(kāi)普通漏斗、玻璃棒、燒杯、濾紙等，硫酸和氧化銅反應(yīng)完后硫酸是否剩余可以用pH試紙檢驗(yàn)硫酸的酸性是否存在來(lái)確定，故答案為：普通漏斗； pH試紙；
（2）硫酸和氧化銅反應(yīng)完后硫酸是否剩余可以用pH試紙檢驗(yàn)硫酸的酸性是否存在來(lái)確定，具體操作是：用玻璃棒蘸取溶解固體所得溶液于pH試紙上，若溶液呈強(qiáng)酸性則證明硫酸已過(guò)量，
故答案為：用玻璃棒蘸取溶解固體所得溶液于pH試紙上，若溶液呈強(qiáng)酸性則硫酸已過(guò)量；
（3）將③中所得銅粉洗凈后移入干燥器干燥，若沒(méi)有用水洗凈，則所得銅的質(zhì)量偏大，大出的是水那一部分質(zhì)量，這樣所測(cè)銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果偏高，故答案為：偏高；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理：銅在加熱條件下易被空氣中氧氣氧化，而氧化銅在同樣條件下相對(duì)穩(wěn)定，根據(jù)加熱混合物后所得混合物質(zhì)量和加熱前混合物質(zhì)量之差可以獲得金屬銅的質(zhì)量，所以需要將加熱后的固體置于干燥器中冷卻后稱量，
故答案為：將加熱后的固體置于干燥器中冷卻后稱量；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理：銅在加熱條件下易被空氣中氧氣氧化，而氧化銅在同樣條件下相對(duì)穩(wěn)定，依據(jù)加熱混合物后所得混合物質(zhì)量和加熱前混合物質(zhì)量之差可以獲得金屬銅的質(zhì)量，但是一定要確定固體混合物中的銅氧化完全，
故答案為：確定固體混合物中的銅氧化完全．
分析：（1）過(guò)濾裝置需要的儀器：玻璃棒、燒杯、濾紙、漏斗等，測(cè)定硫酸的酸性可以用pH試紙；
（2）硫酸和氧化銅反應(yīng)后，硫酸剩余時(shí)，溶液顯示酸性；
（3）將③中所得銅粉洗凈后移入干燥器干燥，若沒(méi)有用水洗凈，則所得銅的質(zhì)量偏大；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理：銅在加熱條件下易被空氣中氧氣氧化，而氧化銅在同樣條件下相對(duì)穩(wěn)定來(lái)確定實(shí)驗(yàn)步驟；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理：銅在加熱條件下易被空氣中氧氣氧化，而氧化銅在同樣條件下相對(duì)穩(wěn)定，該實(shí)驗(yàn)要保證金屬銅全部被氧化為氧化銅．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道實(shí)驗(yàn)方案的探究和設(shè)計(jì)題，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)以及分析和解決問(wèn)題的能力，考查角度廣，難度大．