Question

现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。

(1)制备一氧化碳的化学方程式是___________________。

(2)实验中，观察到反应管中发生的现象是_____________；尾气的主要成分是_________。

(3)反应完成后，正确的操作顺序为________(填字母)

a．关闭漏斗开关   b．熄灭酒精灯1  c．熄灭酒精灯2

(4)若实验中称取铜粉样品10.0 g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为9.6 g，则原样品中单质铜的质量分数为________。

(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的最佳方案：

①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)__________；

②写出有关反应的化学方程式：______________________________。

Answer 1

【知识点】化学实验J4C3J3A4

【答案解析】(1)HCOOHCO↑＋H₂O　(2)样品粉末逐渐变为红色　CO、CO₂　(3)cab　(4)80%　

(5)①将浓硫酸稀释；称取一定量的样品；样品与过量稀硫酸充分反应；过滤、洗涤、干燥、称量、计算　

②CuO＋H₂SO₄===CuSO₄＋H₂O

解析：解：（1）甲酸在浓硫酸、加热的条件下脱水分解生成CO与H₂O，反应方程式为HCOOHCO↑＋H₂O

（2）实验中，反应管中发生反应CuO+CO Cu+CO₂，因此反应管中发生的现象是黑色粉末变红；尾气的主要成分是CO、CO₂；
（3）反应完后，停止加热玻璃管，然后继续通入CO到玻璃管冷却为止，以防止空气中O₂进入右边装置将生成的铜氧化为氧化铜，即操作顺序先撤酒精灯2，此时左边装置仍在制取CO，然后再关闭分液漏斗的开关，不再加入反应试剂，最后撤酒精灯1停止反应。

（4）若实验中称取铜粉样品10.0g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为9.6g，剩余固体全部为铜，设样品中CuO的质量为m，

则：CuO+CO Cu+CO₂，固体质量减少△m
80                  16
m                10g-9.6g=0.4g
故m=2g，则铜的质量分数为（10-2）×100%/10=80%。

（5）①要测定铜的质量分数，可以把浓硫酸稀释，铜和稀硫酸不反应，氧化铜和稀硫酸反应，然后过滤、洗涤、称量即可求出铜的质量。

②反应的化学方程式为CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
【思路点拨】解答本题⑶类似于初中化学氢气还原氧化铜的实验；解答⑷可运用差量法，但需注意求的是铜的质量分数，而不是氧化铜的质量分数。