Question

12．化学课上教师演示了加热炭粉（过量）和氧化铜混合物的实验，课后课外活动小组同学对教师演示中获得的灰红色粉末样品进行实验．实验装置如图所示（图中铁架台等装置已略去，D中盛放的是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物）．

实验主要原理：称取样品粉末W g，放入C中；D中装入ag药品；反应结束，冷却后，称量D中药品质量为b g．样品中铜的质量分数=$\frac{[w-（b-a）×\frac{12}{44}]}{w}$
请回答下列问题．
①主要实验内容

实验主要步骤	实验现象	有关化学方程式
打开A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液	B、E中有气泡	2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑
对C进行加热，当C中药品充分反应后，关闭A的活塞，停止加热	C中的灰红色粉末变成黑色	C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ CO2 2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO

②实验讨论
装置E中盛放的试剂是澄清石灰水，其作用是检验D装置是否完全吸收了二氧化碳．
按上述实验，得到铜的质量分数不精确，你认为是偏小（填：偏大、偏小、或不能确定），原因是水蒸气通过C被D中碱石灰吸收，测得二氧化碳质量偏大，如果要得到了较正确的结果，对该装置改进的方法是在装置B与C之间接一个与D相同的装置．

Answer 1

分析 根据题中的图示可知，要求出样品中铜的质量分数，可利用过氧化氢和二氧化锰制取的氧气与碳反应生成了二氧化碳，根据二氧化碳的质量可求出碳的质量，即可求出铜的质量再求出碳的质量分数．据此分析判断实验的过程中的有关的问题和注意的事项

解答 解：由题意可知：要求出样品中铜的质量分数，可利用过氧化氢和二氧化锰制取的氧气与碳反应生成了二氧化碳，根据二氧化碳的质量可求出碳的质量，即可求出铜的质量再求出碳的质量分数：
①主要实验内容
打开A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液，B中发生的反应是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
对C进行加热，C中的碳与氧气反应生成了二氧化碳，铜与氧气反应生成了氧化铜，所以，当C中现象是：C中的灰红色粉末变成黑色，发生的反应是：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂，2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
②实验讨论
装置E中盛放的试剂是澄清石灰水，其作用是检验D装置是否完全吸收了二氧化碳．
按上述实验，得到铜的质量分数不精确，应是偏小，原因是：水蒸气通过C被D中碱石灰吸收，测得二氧化碳质量，如果要得到了较正确的结果，对该装置改进的方法是在装置B与C之间接一个与D相同的装置．
故答为：①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；C中的灰红色粉末变成黑色；2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；②澄清石灰水；检验D装置是否完全吸收了二氧化碳；偏小；水蒸气通过C被D中碱石灰吸收，测得二氧化碳质量偏大；在装置B与C之间接一个与D相同的装置．

点评 此题是一道综合题，解题的重点质量守恒定律等知识进行的计算，是一道能训练学生思维的综合题．