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Ar(Cu)（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Ar(Cu)。为此，提供的实验仪器及试剂如下（根据需要可重复选用，加入的NH4Cl与Ca(OH)2的量足以产生使CuO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（用图中标注的字母表示）A→________________________。

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

①CuO未完全反应 ②CuO不干燥

③CuO中混有不反应的杂质 ④NH4Cl与Ca(OH)2混合物不干燥

Answer 1

【答案】2NH3+3CuO3Cu+3H2O+ N2↑ ADBDC ①③

【解析】

（1）氨气具有弱还原性，在加热条件下可以被氧化铜氧化，生成氮气、铜和水；

（2）根据题干可知需测定生成水的质量，生成的氨气需先通过碱石灰干燥、再与氧化铜反应，最后用碱石灰吸收生成的水，以测得生成水的质量；

（3）由反应方程式可知氧化铜和水的物质的量相等，列出关系式计算即可；

（4）根据Ar（Cu）=- ﹣16，从是否影响a或b来分析误差。

（1）氨气具有弱还原性，在加热条件下可以被氧化铜氧化，反应物为氮气、铜和水，反应的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+3H2O+ N2，

故答案为：2NH3+3CuO3Cu+3H2O+ N2；

（2）因为需要测定反应后生成物水的质量，所以必需保证通入的氨气是纯净干燥的，由于浓硫酸可以与氨气反应，因此只能通过碱石灰进行干燥，再通入氧化铜进行反应，最后在通入碱石灰吸收反应生成的水，以测得生成水的质量，所以正确的顺序为ADBDC，

故答案为：ADBDC；

（3）根据反应方程式

2NH3+3CuO3Cu+3H2O+ N2

3 3

可知氧化铜和水的物质的量相等，所以有以下关系式：=，

解得Ar（Cu）== - ﹣16，

①若CuO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CuO中混有不反应的杂质，说明b偏小，结果偏大；

④若NH4Cl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。