Question

实验室利用足量的NH₃在加热的条件下与CuO充分反应生成Cu、N₂、H₂O，并测定Cu的相对原子质量．装置图如下：

（1）连接好装置后检验装置气密性的方法是

 

．
（2）用装置A、B制取纯净、干燥的氨气，大试管内碳酸盐的化学式为：

 

，装置B中碱石灰的作用是：

 

．
（3）实验中观察到C装置的E管中产生的现象有：

 

，E管中发生反应的化学方程式为：

 

．
（4）从实验中测得了下列数据：
①空E管的质量a；
②实验前E管和CuO的总质量b；
③充分反应后E管和Cu粉的总质量c（冷却到室温，干燥后称量）；
④充分反应后D管及内盛物质的总质量d
请选择合理的数据列出计算Cu的相对原子质量的计算式（除Cu外，其它涉及到的元素的相对原子质量均为已知），Ar（Cu）═

 

．

Answer 1

考点：相对分子质量的测定,铜金属及其重要化合物的主要性质

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）根据装置内空气热胀冷缩的性质来检验装置的气密性；
（2）铵盐受热易分解产生氨气，氨气属于碱性气体，用碱石灰干燥即可；
（3）NH₃在加热的条件下与CuO充分反应生成Cu、N₂、H₂O，根据反应物和产物来描述现象；
（4）根据氨气和氧化铜反应生成水的质量以及固体质量差量法来计算铜的相对原子质量．

解答： 解：（1）装置内空气热胀冷缩的性质，检验整套装置的气密性的方法是：在F处连接导管，并将导管口浸没在盛有水的烧杯中，微热试管A，导管口有气泡冒出，停止加热后，有水倒流入导管中形成一小段水柱，说明装置的气密性良好，
故答案为：在F处连接导管，并将导管口浸没在盛有水的烧杯中，微热试管A，导管口有气泡冒出，停止加热后，有水倒流入导管中形成一小段水柱，说明装置的气密性良好；
（2）铵盐受热易分解产生氨气，能产生氨气的碳酸盐是碳酸铵，氨气属于碱性气体，用碱石灰干燥即可，并且碱石灰可以吸收杂质气体二氧化碳，
故答案为：（NH₄）₂CO₃；吸收水分和二氧化碳；
（3）NH₃在加热的条件下与CuO充分反应生成Cu、N₂、H₂O，即2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，反应出现的现象：黑色固体变成红色，管内有水珠出现，
故答案为：黑色固体变成红色，管内有水珠出现；2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（4）根据化学方程式，设铜的相对原子质量是M，2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O   固体质量变化量                                                      3m
                                                       3M                 48
                                                       c-a               b-c
则

3M

c-a

=

48

b-c

，解得M=

16(c-a)

b-c

，故答案为：

16(c-a)

b-c

．

点评：用纯净、干燥的氨气还原氧化铜，并通过测定生成水的质量来测铜的相对原子质量，要注意先除去氨气中的杂质，即除去二氧化碳和水，固体质量差量法的应用是解题关键．