题目内容

实验室有CuO和铜粉的混合物.要测定该样品(已称得其质量为m g)中氧化铜的质量分数.用下图所示仪器装置制取H2,再用H2还原CuO,最后根据样品质量的减少和无水CaCl2质量的增加来测定样品中氧化铜的质量分数.

请回答:(1)仪器中装入的试剂:D
 
.
(2)操作“①打开A的活塞”和“②点燃E处酒精灯”应该先进行的是
 
(填序号),在这两步操作之间还应进行的操作是:
 
.
(3)若实验中有部分CuO被还原为红色的Cu2O,对实验的影响为
 
(偏大、偏小、无影响).
(4)若测得的原质量为a g的硬质玻璃管(E),反应后质量变为b g;U型管实验后质量增加n g,由以上数据可以列出计算氧化铜质量分数的两个不同计算式:计算式1:
 
;计算式2:
 
.
考点:探究物质的组成或测量物质的含量,铜金属及其重要化合物的主要性质
专题:几种重要的金属及其化合物
分析:制取H2,再用H2还原CuO,最后根据样品质量的减少和无水CaCl2质量的增加来测定样品中氧化铜的质量分数,所以A装置是制取氢气的装置,制得的氢气中含有HCl杂质,通过B装置中的饱和食盐水来吸收,C是干燥氢气的装置,所以C中盛放的是浓硫酸,E是氢气还原氧化铜装置,F中的无水氯化钙吸收的是氢气还原氧化铜得到的水,最后的装置是防止空气中水的干扰的,据此回答判断.
解答: 解:制取H2,再用H2还原CuO,最后根据样品质量的减少和无水CaCl2质量的增加来测定样品中氧化铜的质量分数,所以A装置是制取氢气的装置,制得的氢气中含有HCl杂质,通过B装置中的饱和食盐水来吸收,C是干燥氢气的装置,所以C中盛放的是浓硫酸,E是氢气还原氧化铜装置,F中的无水氯化钙吸收的是氢气还原氧化铜得到的水,最后的装置是防止空气中水的干扰的,
(1)C是干燥氢气的装置,C中盛放的是浓硫酸,故答案为:浓硫酸;
(2)操作“①打开A的活塞”产生的氢气,现将装置中的空气以及水蒸汽排净,待氢气纯净后,“点燃E处酒精灯”,可以减小实验误差,故答案为:①;
收集G处的气体检验纯度;
(3)若实验中有部分CuO被还原为红色的Cu2O,则E中固体减小的质量偏小,氧化铜的质量分数偏小,故答案为:偏小;
(4)若测得的原质量为a g的硬质玻璃管(E),反应后质量变为b g,
根据固体质量差量法:CuO+H2
  △  
.
 
Cu+H2O  固体质量减小
                   80        64        16
               5(a-b)g                (a-b)g

所以氧化铜的质量分数=
5(a-b)
m
,U型管实验后质量增加n g,则生成水的质量是ng,则
CuO+H2
  △  
.
 
Cu+H2O 
80          18
            ng
此时氧化铜的质量分数是
80n
18m
=
40n
9m
.
故答案为:
5(a-b)
m
;
40n
9m
.
点评:本题是关于物质的组成以及含量的测定题目,解题的关键是掌握实验原理以及实验的结果的影响因素,难度较大.
练习册系列答案
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过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用于消毒、杀菌、漂白等.某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质.
Ⅰ.测定过氧化氢的含量
请填写下列空白:(1)移取10.00mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250mL
 
(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀.移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样.
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在横线上.
 
MnO4-+
 
 H2O2+
 
 H+=
 
 Mn2++
 
 H2O+
 

(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入
 
(填“酸式”或“碱式”)滴定管中.滴定到达终点的现象是
 
.
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为
 
.
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果
 
(填“偏高”或“偏低”或“不变”).
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学兴趣小组根据所提供的试剂设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性.(试剂:①过氧化氢溶液、②氯水、③高锰酸钾溶液、④饱和硫化氢溶液、⑤MnO2,实验仪器及用品可自选)
(1)若要证明过氧化氢的氧化性,应选用的试剂为
 
(填序号),相应的化学方程式为
 
.
(2)证明过氧化氢不稳定性的实验方法为
 
.

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