Question

14．在各种金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一，某学习小组欲测定铜的相对原子质量，设计如下实验方案：
查阅资料知：（1）碱石灰可以吸收水蒸气、二氧化碳等气体．（2）氯化氢极易溶于水
实验步骤：①连接好装置 ②检查装置气密性 ③装入药品 ④打开分液漏斗活塞向锥形瓶中滴加入稀盐酸 ⑤一段时间点燃酒精灯 ⑥D中黑色固体完全变成红色，停止加热，待D中玻璃管冷却至室温，关闭分液漏斗活塞 ⑦数据处理

请回答下列问题：
（1）实验步骤②是检查装置气密性，如下图，保持装置内温度不变，将导管的末端伸入装有水的烧杯中，若效果良好，烧杯内导管处的现象（画圈部分）是A．

选项	A	B	C	D
现象放大图

（2）若使制取氢气是装置随开随用，随关随停，下列装置可选用的是BC．

（3）B装置中水的作用吸收盐酸挥发的氯化氢气体，C装置的作用干燥氢气
（4）已知：CuO样品质量为m₁克，E中增重为m₂克，D中反应后固体质量为m₃克，实际参加反应氢气的质量为m₄克，试用m₁，m₂列出铜的相对原子质量的表达式$\frac{{18m}_{1}}{{m}_{2}}$-16，若无F装置，则对测定结果的影响偏小（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）．
（5）请你评价实验有什么不妥之处，并说明原因无法判断氧化铜完全反应．
（6）利用A装置，加入其他药品，还可以制取的气体是氢气或二氧化碳（填一种）．

Answer 1

分析 （1）根据制取气体是先要检查装置的气密性，以及压强原理判断选择检查气密性的方法；
（2）要使装置随开随用，随关随停，那就要控制可以两种药品接触与分离；
（3）根据水可以吸收盐酸挥发的氯化氢气体，浓硫酸具有吸水性进行分析；
（4）根据CuO样品的质量，E中增重水的质量分析铜的相对原子质量；F装置阻止空气中的水蒸气浸入E装置，结合方程式只要能包含铜或氧化铜的质量数据，列比例式就可求解；
（5）实验中无法判断CuO是否完全反应；
（6）根据A装置的反应物是固体和液体，反应条件是常温进行分析．

解答 解：（1）制取气体是先要检查装置的气密性，检查装置的气密性时，保持装置内温度不变，即压强不变，若装置的气密性良好，气体即出不去也进不来，烧杯内导管处的现象应与A的相同，导管内的液面低于烧杯液面；B的现象表示内部气压大于外部气压，C中的现象表示内部气压小于外部气压；D的现象说明装置漏气；
（2）A、装置当液体与固体接触时反应，由于另一端橡皮塞，关闭活塞不能使液体进入另一端使两种药品分离，所以不可选；
B、装置当液体与固体接触时反应，关闭活塞后液体在压力作用下进入长颈漏斗，使两种药品分离，反应停止，所以可选；
C、装置当把干燥管浸入液体，液体与固体接触时反应，把干燥管从液体中拿出，使两种药品分离，反应停止，所以可选；
故选：BC；
（3）B是安全瓶，B中气体压力过大时，水就会从玻璃管上端溢出，B中所盛是水，水的作用吸收盐酸挥发的氯化氢气体，浓硫酸具有吸水性，干燥氢气；
（4）设铜的相对原子质量为x
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O
      x+16             18
       m₁                 m₂
$\frac{x+16}{{m}_{1}}$=$\frac{18}{{m}_{2}}$
x=$\frac{{18m}_{1}}{{m}_{2}}$-16；
F装置阻止空气中的水蒸气浸入E装置，若无F装置，E中增重m₂变大，则对测定结果偏小；
（5）实验中要求氧化铜完全反应，但无法通过观察判断氧化铜确实完全反应；
（6）A装置的反应物是固体和液体，反应条件是常温，可以制取氢气或二氧化碳．
故答案为：（1）检查装置的气密性，A；
（2）BC；
（3）吸收盐酸挥发的氯化氢气体，干燥氢气；
（4）$\frac{{18m}_{1}}{{m}_{2}}$-16，偏小；
（5）无法判断氧化铜完全反应；
（6）氢气或二氧化碳．

点评 本题考查了实验室制氢气的原理以及根据反应的原理选择合适的实验装置，学生的平常的化学学习中一定要注重对双基知识的学习，只有具备完整的知识系统，才能够很好的解决综合问题．