Question

【题目】根据氨气还原氧化铜的反应，可设计测定铜元素相对原子质量(近似值)的实验。先称量反应物氧化铜的质量m(CuO)，反应完全后测定生成物水的质量m(H2O)，由此计算铜元素相对原子质量。提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用，加入的氯化铵与氢氧化钙的量足以产生使氧化铜完全还原的氨气)：

请回答下列问题：

(1)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为________________________。

(2)从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置，按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→______________________________。

(3)在本实验中，若测得m(CuO)＝ag，m(H2O)＝bg，则Ar(Cu)＝_____________________。

(4)在本实验中，使测定结果Ar(Cu)偏大的是________________(填序号)。

①氧化铜未完全起反应　②氧化铜不干燥　③氧化铜中混有不反应的杂质　④ 碱石灰不干燥　⑤氯化铵与氢氧化钙混合物不干燥

(5)在本实验中，还可通过测定________和________，或________和________达到实验目的。

Answer 1

【答案】2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2↑ e→b→e －16 ①③ m(CuO) m(Cu) m(Cu) m(H2O)

【解析】

实验原理：2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2↑

3[Ar(Cu)+16] 54

m(CuO) m(H2O)

则=可解。

(1) 氨气还原炽热氧化铜，铜元素的化合价降低，氮元素化合价升高，化学方程式为2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2↑；

(2)连接装置顺序思路：制取氨气→干燥氨气→氨气与氧化铜反应装置→吸收反应生成的水（以便测铜相对分子质量），故答案为：e→b→e；

(3)由分析可得=，将m(CuO)＝ag，m(H2O)＝bg代入，化简得Ar(Cu)＝－16；

(4) （4）由（3）可知得Ar（Cu）=-16，

①若Cu0未完全起反应，说明b偏小，结果偏大；

②若CuO不干燥，说明a偏小，b偏大，结果偏低；

③若Cu0中混有不反应的杂质，说明b偏小，结果偏大；

④若碱石灰不干燥，说明氨气干燥不彻底，b偏大，结果偏低；

⑤若NH4C1与Ca（OH）2混合物不干燥，但只要氨气干燥彻底，对结果不影响．

所以选项①③正确，故答案为：①③

(5)由分析中的实验原理可知，知道CuO或Cu的质量以及另一组可测数据即可求出Ar(Cu)。可知在本实验中，还可通过测定m(CuO)和m(Cu)，或m(Cu)和m(H2O)达到实验目的。