题目内容

18.某化学探究活动小组的同学为了测定某不纯测定氧化铜试样(其中的杂质不参与反应)中铜元素的含量,设计了如图所示的实验装置.观察实验现象,分析有关数据,推算元素的含量.(友情提示:CuO+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O)

试回答下列问题:
(1)写出仪器A中所发生的反应化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
(2)仪器B的作用是吸收水分.
(3)仪器C中的现象是黑色的氧化铜变成红色.
(4)若仪器C的玻璃管中放入的氧化铜样品(杂质中不含氧元素)质量为10g,仪器D增重为1.8g,则该氧化铜样品中氧元素的质量分数16%.
(5)若装置中没有连接仪器B,将使样品中铜元素的质量分数测量结果偏小(填“偏大”、“偏小”、“无影响”中之一).
(6)若仪器A中的药品换成H2O2溶液和MnO2,则生成氧气的化学方程式是:2H2O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑.

分析 (1)根据图示,判断容器内发生的反应,写出反应的化学方程式;
(2)根据装置中所盛放的药品,分析B装置的作用;
(3)由装置C中药品,分析装置C中出现的实验现象;
(4)若仪器D中质量增加1.8g,因此生成水的质量是1.8g,根据水的质量求氧化铜的质量,然后求氧化铜样品的纯度;
(5)根据装置B的作用,考虑生成的氢气中混有的水蒸气,分析缺少该装置时对实验结果的影响;
(6)考虑以过氧化氢溶液为原料(MnO2作催化剂)在实验室中制备并收集干燥的氧气.

解答 解:(1)仪器A中所发生的反应为锌与稀硫酸反应生成氢气,故其化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)装置B中盛放的浓硫酸具有吸水性,在该套装置中用来吸收混在氢气中的水分;故答案为:吸收水分;
(3)因为仪器C中为氧化铜,氢气与氧化铜反应,故其反应的现象是黑色的氧化铜变成红色;
(4)若仪器D中质量增加1.8g,因此生成水的质量是1.8g,利用化学方程式为H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O,根据水的质量可求氧化铜的质量是8g,然后求氧化铜样品中氧元素的质量为8g×$\frac{16}{16+64}$×100%=1.6g,故该氧化铜样品中氧元素的质量分数$\frac{1.6g}{10g}×100%$=16%;
(5)若装置中没有连接仪器B,生成的氢气中混有的水蒸气,将使样品中铜元素的质量分数测量结偏大;
(6)若仪器A中的药品换成H2O2溶液和MnO2,则生成氧气的化学方程式是:2H2O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
故答案为:
(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;(2)吸收水分;(3)黑色的氧化铜变成红色;(4)16%;(5)偏大;(6)2H2O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑

点评 本题是实验探究题,综合性强,解答时在明确实验目的及各装置的作用、反应前后元素的质量不变和根据化学式的计算等知识的基础上,细心分析解答.

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