Question

9．某兴趣小组同学用以下甲、乙、丙三套装置（夹持和加热仪器已略去）来测定铜元素的相对原子质量，同时检验氧化性．

（1）为完成上述实验，正确的连接顺序为E连接A，C连接B（填字母）
（2）对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前，需要进行的操作是检验氢气的纯度，原因是氢气不纯加热易引起爆炸
（3）乙装置的a瓶中溶液可以是淀粉碘化钾溶液，实验过程中观察到的对应现象为溶液变为蓝色．
（4）丙装置的c瓶中盛放的试剂为浓硫酸，作用是吸收氢气中的水，防止硬质玻璃管炸裂．
（5）为测定Cu 的相对原子质量，设计了如下两个实验方案，精确测量硬质玻璃管的质量为ag，放入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为bg，实验完毕后：
方案Ⅰ：通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量（cg）来确定Cu的相对原子质量．
方案Ⅱ：通过精确测量生成水的质量（dg）来确定Cu的相对原子质量．
①方案Ⅰ所测结果更准确，不合理的方案的不足之处是空气中的二氧化碳和水通过D口进入U形管造成实验误差较大；．
②若按方案Ⅰ测量的数据计算，Cu的相对原子质量为$\frac{16（c-a）}{b-c}$．

Answer 1

分析 （1）依据装置图分析可知，电解饱和食盐水阳极B是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极A是氢离子得到电子发生还原反应，生成氢气，电解产生的H₂还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性，装置丙中的E接电解装置中的A；装置乙是验证氯气氧化性的装置，D接电解池的B电极；
（2）加热氧化铜之前要检验纯度，否则加热易引起爆炸；
（3）氯气具有氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；
（4）电解饱和食盐水产生的氢气中含有水蒸气，会影响铜的相对原子质量的测定，必须干燥；
（5）选用了方案Ⅰ数据进行计算是利用反应前后CuO中氧元素的减少量和实验前准确称取CuO的质量为wg中氧元素的质量相等，求得Cu的相对原子质量；
选方案Ⅱ的数据进行计算时，主要考虑U型管也可能吸收空气中的CO₂这方面原因会导致测定Cu的相对原子质量有偏差．

解答 解：（1）装置图分析可知，电解饱和食盐水阳极B是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极A是氢离子得到电子发生还原反应，生成氢气，电解产生的H₂还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性，装置丙中的E接电解装置中的A；装置乙是验证氯气氧化性的装置，C接电解池的B电极，故答案为：A；B；
（2）加热氧化铜之前要检验纯度，否则加热易引起爆炸，故答案为：检验氢气的纯度；氢气不纯加热易引起爆炸；
（3）氯气具有氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，可以用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验，故答案为：淀粉碘化钾溶液；溶液变为蓝色；
（4）氢气的干燥可以用浓硫酸，在实验时，如果氢气中有水，会将硬质玻璃管炸裂，故答案为：浓硫酸；吸收氢气中的水，防止硬质玻璃管炸裂；
（5）①选方案Ⅱ的数据进行计算时，U型管也可能吸收空气中的CO₂这方面原因会导致测定Cu的相对原子质量有误差，所以方案Ⅰ更准确，故答案为：Ⅰ；空气中的二氧化碳和水通过D口进入U形管造成实验误差较大；
②根据Ⅰ方案，设金属铜的原子量为M，则
CuO～Cu
M+16 M
b-a c-a
$\frac{M+16}{b-a}$=$\frac{M}{c-a}$，解得M=$\frac{16（c-a）}{b-c}$，故答案为：$\frac{16（c-a）}{b-c}$．

点评 本题考查学生对实验原理的理解、物质组成的测定等，难度中等，理解原理是关键，需要学生具有扎实的基础知识与综合运用知识分析解决问题的能力．