Question

16．某化学兴趣小组利用纯净、干燥的氢气与氧化铜充分反应，通过生成水的质量来测定样品中氧化铜的纯度（即氧化铜的质量分数），样品中其他成分不与氢气反应．设计如下实验装置：

回答下列问题：
（1）实验开始时，应该先B（填标号）．
A．给氧化铜加热     B．打开分液漏斗的活塞滴加酸液
（2）装置B的作用是除去氢气中混有的水蒸气．
（3）装置C中反应的化学方程式为H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．
（4）称得氧化铜样品为17.0g，实验前、后装置D（包含药品）的质量分别为214.4g和218.0g，则此样品中氧化铜的纯度是94.1%．（精确到0.1%）．
（5）甲同学认为利用上述实验装置测得H₂O的质量并计算样品的纯度，实验结果会偏高，你认为原因可能是空气中的水蒸气进入装置D中．
（6）乙同学指出该实验装置还有一个明显缺陷：缺少尾气处理装置．

Answer 1

分析 （1）氢气具有可燃性，与空气混合易发生爆炸，实验过程中要保证整个装置内已充满氢气，据此设计实验的操作程序；
（2）根据装置B中的药品推测作用；
（3）装置C中的反应是氢气还原氧化铜；
（4）根据装置D增加的质量是水的质量，由化学方程式计算出氧化铜的质量，再求纯度；
（5）（6）根据该装置的特点解答．

解答 解：（1）为保证整个装置内已充满氢气，因此实验的操作程序是：检查装置的气密性→产生氢气→收集氢气并进行验纯→加热→停止加热→继续通氢气至冷却→停止通入氢气；
（2）装置B的作用干燥；
（3）装置C中反应的是氢气还原氧化铜；
（4）装置D增加的质量是水的质量，即218.0g-214.4g=3.6g，
设参加反应的氧化铜的质量为x
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cu+H₂O；
   80         18
    x         3.6g
$\frac{80}{x}=\frac{18}{3.6g}$，x=16g
此样品中氧化铜的纯度是$\frac{16g}{17g}$×100%=94.1%；
（5）装置D与空气相通，会吸收空气中的水分，测得水的质量会偏大，计算样品的纯度时，实验结果会偏高．
（6）该实验会产生敞口的，尾气处理装置没有得到处理．
故答案为：
（1）B；
 （2）除去氢气中混有的水蒸气；
（3）H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cu+H₂O；
（4）94.1% 
（5）空气中的水蒸气进入装置D中
（6）缺少尾气处理装置（其他合理答案也可）

点评 本考点主要考查依据实验的目的进行气体的制取装置和收集装置、干燥装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和有关的计算，综合性比较强．