题目内容

20．某同学设计一个实验，证明氧化铜中含有氧元素，并测定氧化铜中氧元素的质量分数，实验装置如下图．
（1）实验前要先进行的操作是通入氮气，赶尽管内空气
（2）实验中看到盛放澄清石灰水的烧杯中出现的现象是澄清的石灰水变浑浊原因是炭粉和氧化铜反应产生二氧化碳
（3）实验中通入的气体是纯净干燥的N2，说出不用空气的理由：
①空气中含有二氧化碳；
②木炭与空气中的氧气反应生成二氧化碳；
实验中也不能用潮湿的氮气的原因是：氮气中的水分影响对生成二氧化碳质量的测定．
（4）如用8克氧化铜与碳充分反应，测得石灰水增重2.2克，则氧化铜中氧元素的质量分数为20%．

分析 （1）加热条件下木炭能与空气中氧气反应生成二氧化碳及空气中含有的二氧化碳都会影响实验对氧化铜中氧的检验与测定，实验前就排尽管内空气；
（2）加热时，炭粉与氧化铜反应可产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；
（3）实验中如果通入空气，空气中的二氧化碳及空气中氧气与炭粉反应生成的二氧化碳都会直接影响对氧化铜中氧的检验与测定；而潮湿的氮气中的水分也会对测量生成二氧化碳的质量造成影响；
（4）澄清石灰水因吸收二氧化碳而增重，因此石灰水增重量即产生二氧化碳的质量；二氧化碳中氧元素全部来自氧化铜，即二氧化碳中氧元素的质量即氧化铜中氧元素的质量；利用测定的二氧化碳的质量计算出氧元素质量，氧元素质量与氧化铜的质量比即为氧化铜中氧元素的质量分数．

解答 解：（1）为避免管内空气对实验结果的影响，实验前应用性质稳定的氮气把管内空气全部排出；
故答案为：通入氮气，赶尽管内空气；
（2）在加热条件下，炭粉与氧化铜发生反应生成的二氧化碳排出而被澄清石灰水吸收，可观察到澄清石灰水变浑浊；
故答案为：澄清的石灰水变浑浊；炭粉和氧化铜反应产生二氧化碳；
（3）若实验过程中通入空气，空气中的氧气与灼热的炭粉反应生成二氧化碳、空气中的二氧化碳都能与烧杯中澄清石灰水发生反应，影响炭粉与氧化铜反应生成二氧化碳的检验与测定；
故答案为：空气中含有二氧化碳；木炭与空气中的氧气反应生成二氧化碳；
潮湿的氮气中的水分影响澄清石灰水质量的变化，而使数据不准确而造成测定结果的误差；
故答案为：氮气中的水分影响对生成二氧化碳质量的测定；
（4）测得石灰水增重2.2g，即充分反应后生成二氧化碳质量为2.2g；
生成的2.2g二氧化碳中氧元素质量：2.2g×$\frac{16×2}{44}$×100%=1.6g
氧化铜中氧元素的质量分数：$\frac{1.6g}{8g}$×100%=20%
故答案为：20%．

点评 在理解实验目的和操作方法的基础上，对实验过程、实验现象及实验操作注意事项进行判断；最后通过变化中元素不变，由测定的实验数据，进行氧化铜中氧元素质量分数的计算．

练习册系列答案
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10．研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行研究，以下是他们探究的主要过程：
【假设】H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉，测量各生成一瓶（相同体积）O2所需要的时间．
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是：锥形瓶，此实验中B处宜采用的气体收集方法是：排水法．
【实验记录】
实验编号12
反应物6% H2O26% H2O2
催化剂1g红砖粉1g MnO2
时间152s35s
【结论】该探究过程得出的结论是相同条件下，H2O2生成O2的快慢与催化剂的种类有关．

【反思】H2O2在常温下分解缓慢，加入MnO2或红砖粉后反应明显加快，若要证明MnO2或红砖粉是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的质量和化学性质是否改变．
H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究．（只要求提出假设和实验方案）
【假设】H2O2生成O2的快慢与H2O2的质量分数有关．
【实验方案】同温下取2份质量相等，质量分数不同的H2O2溶液，分别加入质量相等的同种催化剂，测量收集一试管气体所需的时间．结果质量分数大的过氧化氢溶液生成的氧气快，先收集满．
你若还能提出新的合理的假设和实验方案
【假设】H2O2生成O2的快慢与温度有关．
【实验方案】取二份质量相等的同浓度的H2O2溶液，分别加入质量相等的同种催化剂，测量在不同温度下各收集一瓶气体所需的时间．
11．分子与原子的根本区别是（　　）
A．分子大，原子小
B．分子重，原子轻
C．分子是构成物质的一种微粒，原子不是
D．在化学变化中分子能分，原子不能分
8．下列叙述中正确的是（　　）
A．氧化反应一定是化合反应
B．凡是有两种或两种以上物质发生的反应属于化合反应
C．物质只有和氧气发生的反应才是氧化反应
D．硫在空气中燃烧既是氧化反应也是化合反应
15．如图是实验室制取氧气的装置图，试回答下列问题．
（1）写出装置中标有序号的仪器的名称：
①酒精灯②试管③铁架台④集气瓶⑤水槽
（2）若是用高锰酸钾制取氧气时还应在试管口放一团棉花；
（3）安装仪器时，铁夹应夹持距试管口$\frac{1}{3}$处，试管口应略向下倾斜．
（4）若检验集气瓶中是否装有氧气时，应把带火星的木条伸入瓶中，观察木条是否复燃；若检验集气瓶中是否已集满氧气时，应把带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃．
5．下列有关说法中错误的是（　　）
①原子一定比分子小
②最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素的原子
③浓溶液一定是饱和溶液；稀溶液一定是不饱和溶液．
④同种元素在同一化合物中不一定显示一种化合价．
⑤单质也可以发生分解反应．
⑥凡金属与酸发生的置换反应，反应后溶液的质量一定增加．
A．①②④⑤B．①③④⑥C．①②③⑤D．①②③④⑤⑥
12．某化学兴趣小组设计了一组“吹气球”实验，三套装置如图：

（1）甲装置：仪器a的名称为长颈漏斗；向a中加水至浸没长颈漏斗管口，可以观察到的现象是气球变大．
（2）乙装置：若生成H2使气球胀大，实验室一般用稀硫酸与金属Zn制取氢气，而不用稀盐酸的原因是稀盐酸易挥发出氯化氢气体，其反应的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；若锥形瓶中装有CaO固体，分液漏斗中加入少量水，则气球胀大的主要原因是氧化钙与水反应生成了氢氧化钙，放出了大量的热．
（3）丙装置：若锥形瓶中盛满CO2，欲使气球胀大，则分液漏斗中的液体可以是氢氧化钠溶液．
9．按要求写出下列名称或符号．
（1）2个氧分子2O2；      
（2）2H2个氢原子；
（3）2个硫酸根离子2SO42-  
（4）氧化镁中镁元素呈正二价$\stackrel{+2}{Mg}$O．
11．下列措施或事故处理方法不正确的是（　　）
A．进入干涸的深井前，先做灯火实验
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