题目内容
实验室有CuO和铜粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂,设计两种测定该样品(已称得其质量为m g)中氧化铜质量分数的方法,并填写表格中的有关内容。实验方法 | 实验过程中反应的化学方程式 | 实验所选用仪器的编号 | 实验需直接测定的有关物理量(用文字说明) |
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实验可能用到的主要仪器:①托盘天平 ②启普发生器 ③硬质玻璃管 ④泥三角 ⑤烧杯⑥坩埚 ⑦酒精灯 ⑧玻璃棒 ⑨漏斗 ⑩干燥管
实验可能用到的试剂:a.锌粒 b.稀硫酸 c.氯化钠溶液 d.浓硫酸
解析:在已知CuO和铜粉混合物质量和的情况下,要测定CuO的质量分数,只要设计实验求得其中CuO或Cu的质量即可。一般有两类处理方法:一是分离法,即利用CuO可溶于稀酸而Cu不溶的性质差异,先用稀硫酸将它们分离,然后再称取过滤后剩余Cu的质量,发生的反应为H2SO4+CuO
CuSO4+H2O,用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗和托盘天平。二是转化法,就是利用适当的化学反应将CuO转化为Cu,比如在无水和加热条件下用还原剂H2或CO将CuO还原为Cu,然后称取铜的总质量。根据题给试剂知,发生的化学反应为:H2SO4+Zn
ZnSO4+H2↑,H2+CuO
Cu+H2O,所用仪器有酒精灯、启普发生器、硬质玻璃管和托盘天平。或利用适当的方法将Cu转化为CuO(如在空气中直接加热,发生的反应为:2Cu+O2
2CuO),然后称取所得固体质量即可。所用仪器为泥三角、坩埚、酒精灯、玻璃棒和托盘天平。
答案:以下三种方法任选两种,其他合理的方法也给分。
实验 方法 | 实验过程中反应的化学方程式 | 实验所选用仪器的编号 | 实验需直接测定的有关物理量(用文字说明) |
1 | H2SO4+Zn H2+CuO | ①②③⑦ | 实验前样品和硬质玻璃管的总质量(或硬质玻璃管的质量)、实验后Cu及硬质玻璃管的总质量 |
2 | H2SO4+CuO | ①⑤⑧⑨ | 过滤后剩余固体的质量 |
3 | 2Cu+O2 | ①④⑥⑦⑧ | 实验前坩埚与样品总质量(或坩埚质量)、实验后坩埚与CuO总质量 |