Question

【题目】某兴趣小组对氧化铜与过量碳粉充分反应后的混合物重新进行实验，以测定混合物中铜的质量分数（实验装置如下图所示，铁架台等固定装置已略去，装置气密性良好）。

（查阅资料）①浓硫酸不与CO2反应，具有吸水性，常用作干燥剂。

②碱石灰主要成分为CaO和NaOH，可吸收H2O和CO2。

（供选药品）

铜粉（含碳）样品、二氧化锰、碱石灰；浓硫酸、5％过氧化氢溶液、澄清石灰水、氢氧化钠溶液。

部分实验步骤如下：

I．在硬质玻璃管中加入质量为m的铜粉（含碳）样品，丁中装入药品后的质量为m1。

Ⅱ．控制甲中的装置，缓缓产生气体。

Ⅲ．点燃酒精灯，当玻璃管中的药品充分反应后，熄灭酒精灯。

Ⅳ．继续通入气体，直到玻璃管冷却，称量丁的质量为m2。

试回答下列问题：

（1）甲处方框内应选用下列装置中的_____，该装置中发生反应的化学方程式为_____。

（2）装置戊的作用为_____。

（3）样品中铜的质量的表达式为_____。

（4）若无装置乙，会导致测得铜的质量分数_____（填“偏小’’‘‘偏大"或“无影响"）。

Answer 1

【答案】c 避免丁装置吸入空气中的二氧化碳和水蒸气 m- 偏小

【解析】

(1)该实验要测定混合物中铜的质量分数，硬质试管中装有铜粉（含碳）样品，而碳只与氧化铜反应，不与铜反应，需将铜转化为氧化铜，氧气和铜在加热条件下生成氧化铜，因此，甲装置产生气体为氧气，由供选药品可知，过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气，反应不需要加热，但要控制反应速率，只有分液漏斗能控制反应速率，因此，发生装置选择带有分液漏斗的c装置，故填写：c；

过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气和水，故填写：；

(2)装置戊安装在丁装置碱石灰的后面，避免丁装置吸入空气中的二氧化碳和水蒸气

，使测定结果更准确，故填写：避免丁装置吸入空气中的二氧化碳和水蒸气；

(3)反应产生的二氧化碳质量为：m2-m1，根据质量守恒定律的宏观实质：化学反应前后，元素种类不变原则，二氧化碳中的碳元素，来自于铜粉（含碳）样品中碳，二氧化碳中碳元素质量为：(m2-m1)××100%=(m2-m1)，因为碳是由碳元素组成的，所以，样品中碳的质量为：(m2-m1)，样品中铜粉的质量为：m-，故填写：m-；

(4)乙中装有浓硫酸，可以吸收甲中产生的氧气中的水蒸气，若无装置乙，水蒸气会被丁装置吸收，使反应后丁的质量比只吸收二氧化碳增加的多，导致m2-m1的值变大，从而导致计算出的碳粉质量增大，铜粉质量减小，会导致测得铜的质量分数偏小，故填写：偏小。