题目内容
某氧化铜(CuO)粉末中混有少量氧化亚铜(Cu2O),现有一课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量,请根据图示内容回答下列问题:
(1)X是常见还原性气体CO、H2中的一种(可能混有少量水和二氧化碳),请根据组合装置判断X的化学式为
(2)B装置的作用是
(3)已知Cu2O在加热的条件下也能被X气体还原为Cu,写出C装置中所有发生反应的化学方程式
(4)E装置的作用是
(5)已知反应前混合物的总质量为15.2g,完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7(损失忽略不计),则原混合物中Cu2O的质量为
(6)若进入C中的气体换成两种气体中的另外一种,同样要求用该装置完成Cu2O含量的测定实验,则D中的药品应改换为
分析:该题是一道综合实验题,由题意可知,实验目的是测定氧化铜和氧化亚铜混合物中氧化亚铜的含量,反应原理是利用还原性气体夺氧.氢气夺氧生成的水被氯化钙吸收,D装置质量增加量为生成的水的质量.已知氧化铜和氧化亚铜混合物的质量和生成水的质量,根据相关的化学方程式就可求出氧化亚铜的质量,确定混合物中其含量.
由题意知氢气中混有水蒸气和二氧化碳气体,若不除去,测得水的质量就会有偏差,为此在氢气夺氧前必须将其除去,干燥用浓硫酸,除二氧化碳用氢氧化钠溶液,在除二氧化碳时因从溶液里经过,必定带出水蒸气,所以要把干燥放在其后进行.
当D与外界连通时,氯化钙会吸收空气中的水蒸气,使测得水的质量出现偏差,所以加E装置,用以防止空气中的水蒸气进入D装置,使实验数据更准确.
由题意知氢气中混有水蒸气和二氧化碳气体,若不除去,测得水的质量就会有偏差,为此在氢气夺氧前必须将其除去,干燥用浓硫酸,除二氧化碳用氢氧化钠溶液,在除二氧化碳时因从溶液里经过,必定带出水蒸气,所以要把干燥放在其后进行.
当D与外界连通时,氯化钙会吸收空气中的水蒸气,使测得水的质量出现偏差,所以加E装置,用以防止空气中的水蒸气进入D装置,使实验数据更准确.
解答:解:(1)D装置的作用是吸收X气体夺氧后生成的气体,由D装置盛放氯化钙干燥剂可知,吸收的是水,所以X气体为氢气,化学式为:H2,A装置中盛放浓烧碱溶液,能与二氧化碳反应,其作用是除去H2中的CO2气体.
(2)B装置中盛放浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,其作用是干燥H2 .若缺少它,氢气携带的水蒸气经过C装置也会进入D装置,被氯化钙吸收,使测得水的质量出现偏差.所以若缺少它,将直接导致反应后D装置内的物质的质量偏差.
(3)已知Cu2O在加热的条件下也能被X气体还原为Cu,写出C装置中所有发生反应的化学方程式:
CuO+H2
Cu+H2O Cu2O+H2
2Cu+H2O
(4)当D与外界连通时,氯化钙会吸收空气中的水蒸气,使测得水的质量出现偏差,所以E装置的作用是:防止空气中H2O进入D装置中.
(5)已知反应前混合物的总质量为15.2g,完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7(损失忽略不计),则原混合物中Cu2O的质量为 7.2g.
设原混合物中 Cu2O的质量为X,它与H2反应生成水的质量为Y,那么CuO的质量为:15.2g-X,它与H2反应生成水的质量为2.7g-Y.
CuO+H2
Cu+H2O Cu2O+H2
2Cu+H2O
80 18 144 18
15.2g-X 2.7g-y X Y
解方程组得:X=7.2g
所以原混合物中Cu2O的质量为7.2g.
(6)若改成CO气体时,夺氧后生成的气体就不是水,而是二氧化碳,所以应把D中的药品应改换为 NaOH.
故答案为:(1)H2;除去H2中CO2气体
(2)干燥H2;D
(3)CuO+H2
Cu+H2O; Cu2O+H2
2Cu+H2O
(4)防止空气中H2O进入D装置中
(5)7.2g
(6)NaOH
(2)B装置中盛放浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,其作用是干燥H2 .若缺少它,氢气携带的水蒸气经过C装置也会进入D装置,被氯化钙吸收,使测得水的质量出现偏差.所以若缺少它,将直接导致反应后D装置内的物质的质量偏差.
(3)已知Cu2O在加热的条件下也能被X气体还原为Cu,写出C装置中所有发生反应的化学方程式:
CuO+H2
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(4)当D与外界连通时,氯化钙会吸收空气中的水蒸气,使测得水的质量出现偏差,所以E装置的作用是:防止空气中H2O进入D装置中.
(5)已知反应前混合物的总质量为15.2g,完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7(损失忽略不计),则原混合物中Cu2O的质量为 7.2g.
设原混合物中 Cu2O的质量为X,它与H2反应生成水的质量为Y,那么CuO的质量为:15.2g-X,它与H2反应生成水的质量为2.7g-Y.
CuO+H2
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80 18 144 18
15.2g-X 2.7g-y X Y
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解方程组得:X=7.2g
所以原混合物中Cu2O的质量为7.2g.
(6)若改成CO气体时,夺氧后生成的气体就不是水,而是二氧化碳,所以应把D中的药品应改换为 NaOH.
故答案为:(1)H2;除去H2中CO2气体
(2)干燥H2;D
(3)CuO+H2
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(4)防止空气中H2O进入D装置中
(5)7.2g
(6)NaOH
点评:该题是一道综合实验题,实验设计严密,考查的知识点较多,解题的关键是明确实验目的和原理,分析综合装置各部分的作用.
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