题目内容

某课外活动小组加热氧化铜和炭粉（过量）的混合物，得到的铜粉中含有炭粉，他们用下图所示的装置，对获得的铜粉样品进行实验分析．以测定样品中铜的质量分数．（图中铁架台等装置已略去．）已知，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气．请你帮他们完成实验报告．

（1）实验过程：
编号实验步骤实验现象有关化学方程式
a 连接好仪器后，打开止水夹F．检查
气密性（观察）．在C中加入样品粉末
Wg，在D中装入药品后称量为m₁g
b 打开A的活塞，慢慢滴加溶液
c 对C进行加热当C中药品充分反应
后，关闭A的活塞、关F，停止加热
d 冷却后，称得D的质量为m₂g
（2）计算：
样品中铜的质量分数=（用含w、m₁、m₂的代数式表示）
（3）问题和讨论：
实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使C中反应完全，D中吸收完全，也不会得出正确的结果．经时论，有同学提出在B与C之间加入一个装置．再次实验后．得到了较正确的结果，那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是在B与C之间加入的装置可以是；其中盛放的药品是__．

解：（1）a：检验气密性，首先微热装置B时，装置内压强增大，气体逸出，E中有气泡冒出，停止微热后玻璃管内形成一段液柱；
b：滴加过氧化氢溶液，发生反应2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑，所以再B、E中有气泡冒出，
C：加热装置发生反应2Cu+O₂ $\text{[math]}$ =2CuO C+O₂ $\text{[math]}$ CO₂↑
C中的红褐色铜粉末变成黑色的氧化铜；
故答案为：

编号	实验步骤	实验现象	有关化学方程式
a	连接好仪器后，打开止水夹F．检查气密性（观察）．在C中加入样品粉末 Wg，在D中装入药品后称量为m₁g	微热装置B时E中有气泡冒出，停止加热后玻璃管内形成一段液柱
b	打开A的活塞，慢慢滴加溶液	B、E中有气泡冒出	2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑
c	对C进行加热当C中药品充分反应后，关闭A的活塞、关F，停止加热	C中的红褐色粉末变成黑色	2Cu+O₂ $\text{[math]}$ =2CuO C+O₂ $\text{[math]}$ CO₂↑
d	冷却后，称得D的质量为m₂g

（2）根据质量守恒定律，反应生成的二氧化碳的质量为装置D反应前后的质量之差，为（m₂-m₁）g
同理混合物中碳的质量即为二氧化碳中碳的质量，即（m₂-m₁）× $\text{[math]}$
所以铜的质量为w-（m₂-m₁）× $\text{[math]}$
则铜的质量分数为： $\text{[math]}$ ×100%
故答案为： $\text{[math]}$ ×100%
（3）因为装置B中氧气逸出时要携带水蒸气，水蒸气通过C可以被装置D的碱石灰吸收，而影响实验结果．所以应在B和C之间加一个洗气瓶，以除去氧气中的水蒸气．
故答案为：水蒸气通过装置C被装置D中的碱石灰吸收
洗气瓶；浓硫酸（或干燥管；碱石灰）
分析：（1）a检验气密性时，是对装置B进行微热，观察装置E中的现象．
b、打开A的活塞，慢慢滴加溶液将生成气体，发生反应2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑．
c、对C加热，发生反应2Cu+O₂ $\text{[math]}$ =2CuO C+O₂ $\text{[math]}$ CO₂↑，根据反应进行现象叙述．
（2）根据质量守恒定律，可以根据D装置前后的质量变化求出二氧化碳的质量，根据二氧化碳中碳元素的质量分数求出碳元素的质量，进而求出铜的质量和质量分数．（3）根据实验目的和反应过程中进入装置D中的气体进行分析．
点评：在设计干燥装置时要注意：一种是洗气瓶，药品是液体干燥剂，一种是干燥管，药品是固体干燥剂．

练习册系列答案

（1）同学们想通过测定消耗碳、氧元素的质量和生成二氧化碳的质量，分析氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO₂外是否还有其它产物．反应一段时间后停止加热，冷却到室温．反应前、后测得的数据如下：

装置	反应前	反应后
A	试管的质量38.2 克氧化铜和炭粉混合物的质量20.0克	试管和固体物质的质量56.8 克
B	反应后瓶内石灰水比反应前增重1.1 克

分析数据发现，反应中消耗碳和氧元素的质量

（填“大于”、“小于”或“等于”）生成二氧化碳的质量．下列4项中跟这一结果有关的有哪几项？

．（填写字母）
A．装置中还有一部分CO₂未被石灰水溶液吸收
B．氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO₂外还有CO
C．氧化铜和炭粉没有完全反应
D．该反应不符合质量守恒定律
（2）有同学认为用图示装置C代替上面的装置A，加热前先通一会气体X，停止加热后再通一会该气体，这样可使实验测得的数据更能准确的说明问题．你认为在O₂、N₂和H₂三种气体中，X应选择哪一种气体？

．
（3）实验中最多能得到铜多少克？（写出计算过程）

某课外活动小组对红褐色铜粉（含炭）样品进行实验，所用装置如图所示（图中部分仪器装置已略去）．
实验用品如下：
仪器：大试管、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、铁架台等．
药品：红褐色铜粉（含炭）样品、氯酸钾、二氧化锰、碱石灰（固体NaOH和CaO的混合物，对某些气体如CO₂、水蒸气等具有很强的吸收能力）等．
实验步骤如下：
①检查装置的气密性，在A中装入制氧药品，称量wg样品装入C中，称量D（碱石灰和干燥管，下同）的质量为m₁g．连接好仪器装置；②对A进行加热；③对C进行加热．当C中药品充分反应后，停止加热；④冷却后，称量D的质量为m₂g．
（1）该实验的实验目的是

测定铜粉样品中铜的质量分数

．
（2）计算红褐色铜粉样品中铜的质量分数为

（用含w、m₁、m₂的代数式表示．）
（3）实验完毕后，老师评仪说：按以上设计进行实验，即使C中反应完全，D中吸收完全，也得不出正确结果．经讨论，有同学认为应在A和C之间加一装置，再次实验后，得到了较正确的结果．在A和C之间应加入的装置是

干燥管（内装碱石灰）

（请注明装置内所盛放药品的名称）．

某课外活动小组对红褐色铜粉（含炭）样品进行实验，所用装置如图所示（图中部分仪器装置已略去）．
实验用品如下：
仪器：大试管、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、铁架台等．
药品：红褐色铜粉（含炭）样品、氯酸钾、二氧化锰、碱石灰（固体NaOH和CaO的混合物，对某些气体如CO₂、水蒸气等具有很强的吸收能力）等．
实验步骤如下：
①检查装置的气密性，在A中装入制氧药品，称量wg样品装入C中，称量D（碱石灰和干燥管，下同）的质量为m₁g．连接好仪器装置；②对A进行加热；③对C进行加热．当C中药品充分反应后，停止加热；④冷却后，称量D的质量为m₂g．
（1）该实验的实验目的是．
（2）计算红褐色铜粉样品中铜的质量分数为（用含w、m₁、m₂的代数式表示．）
（3）实验完毕后，老师评仪说：按以上设计进行实验，即使C中反应完全，D中吸收完全，也得不出正确结果．经讨论，有同学认为应在A和C之间加一装置，再次实验后，得到了较正确的结果．在A和C之间应加入的装置是__（请注明装置内所盛放药品的名称）．

某课外活动小组的同学将过量的炭粉和16克氧化铜均匀混合，用下图所示装置进行实验。图中铁架台等装置已略去。请回答有关问题：

（1）同学们想通过测定消耗碳、氧元素的质量和生成二氧化碳的质量，分析氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO₂外是否还有其它产物。反应一段时间后停止加热，冷却到室温。反应前、后测得的数据如下：

分析数据发现，反应中消耗碳和氧元素的质量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成二氧化碳的质量。下列4项中跟这一结果有关的有哪几项？。（填写字母）
A．装置中还有一部分CO₂未被石灰水溶液吸收
B．氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO₂外还有CO
C．氧化铜和炭粉没有完全反应
D．该反应不符合质量守恒定律

（2）有同学认为用图示装置C代替上面的装置A，
加热前先通一会气体X，停止加热后再通一会该气体，
这样可使实验测得的数据更能准确的说明问题。
你认为在O₂、N₂和H₂三种气体中，
X应选择哪一种气体？。

（3）实验中最多能得到铜多少克？(写出计算过程)

某课外活动小组的同学将过量的炭粉和16克氧化铜均匀混合，用下图所示装置

进行实验．图中铁架台等装置已略去．请回答有关问题：
（1）同学们想通过测定消耗碳、氧元素的质量和生成二氧化碳的质量，分析氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO₂外是否还有其它产物．反应一段时间后停止加热，冷却到室温．反应前、后测得的数据如下：

装置	反应前	反应后
A	试管的质量38.2 克氧化铜和炭粉混合物的质量20.0克	试管和固体物质的质量56.8 克
B	反应后瓶内石灰水比反应前增重1.1 克

分析数据发现，反应中消耗碳和氧元素的质量______（填“大于”、“小于”或“等于”）生成二氧化碳的质量．下列4项中跟这一结果有关的有哪几项？______．（填写字母）
A．装置中还有一部分CO₂未被石灰水溶液吸收
B．氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO₂外还有CO
C．氧化铜和炭粉没有完全反应
D．该反应不符合质量守恒定律
（2）有同学认为用图示装置C代替上面的装置A，加热前先通一会气体X，停止加热后再通一会该气体，这样可使实验测得的数据更能准确的说明问题．你认为在O₂、N₂和H₂三种气体中，X应选择哪一种气体？______．
（3）实验中最多能得到铜多少克？（写出计算过程）

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