Question

某同學設計一個實驗，證明氧化銅中含有氧元素，并測定氧化銅中氧元素的質量分數(shù)，實驗裝置如下圖．
（1）實驗前要先進行的操作是

 

（2）實驗中看到盛放澄清石灰水的燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象是

 

原因是

 

（3）實驗中通入的氣體是純凈干燥的N₂，說出不用空氣的理由：
①

 

；②

 

；
實驗中也不能用潮濕的氮氣的原因是：

 

．
（4）如用4克氧化銅與碳充分反應，測得石灰水增重1.1克，則氧化銅中氧元素的質量分數(shù)為

 

．

Answer 1

分析：（1）加熱條件下木炭能與空氣中氧氣反應生成二氧化碳及空氣中含有的二氧化碳都會影響實驗對氧化銅中氧的檢驗與測定，實驗前就排盡管內(nèi)空氣；
（2）加熱時，炭粉與氧化銅反應可產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
（3）實驗中如果通入空氣，空氣中的二氧化碳及空氣中氧氣與炭粉反應生成的二氧化碳都會直接影響對氧化銅中氧的檢驗與測定；而潮濕的氮氣中的水分也會對測量生成二氧化碳的質量造成影響；
（4）澄清石灰水因吸收二氧化碳而增重，因此石灰水增重量即產(chǎn)生二氧化碳的質量；二氧化碳中氧元素全部來自氧化銅，即二氧化碳中氧元素的質量即氧化銅中氧元素的質量；利用測定的二氧化碳的質量計算出氧元素質量，氧元素質量與氧化銅的質量比即為氧化銅中氧元素的質量分數(shù)．

解答：解：（1）為避免管內(nèi)空氣對實驗結果的影響，實驗前應用性質穩(wěn)定的氮氣把管內(nèi)空氣全部排出；
故答案為：通入氮氣，趕盡管內(nèi)空氣；
（2）在加熱條件下，炭粉與氧化銅發(fā)生反應生成的二氧化碳排出而被澄清石灰水吸收，可觀察到澄清石灰水變渾濁；
故答案為：變渾濁；炭粉和氧化銅反應產(chǎn)生二氧化碳；
（3）若實驗過程中通入空氣，空氣中的氧氣與灼熱的炭粉反應生成二氧化碳、空氣中的二氧化碳都能與燒杯中澄清石灰水發(fā)生反應，影響炭粉與氧化銅反應生成二氧化碳的檢驗與測定；
故答案為：空氣中含有二氧化碳；木炭與空氣中的氧氣反應生成二氧化碳；
潮濕的氮氣中的水分影響澄清石灰水質量的變化，而使數(shù)據(jù)不準確而造成測定結果的誤差；
故答案為：氮氣中的水分影響對生成二氧化碳質量的測定；
（4）測得石灰水增重1.1g，即充分反應后生成二氧化碳質量為1.1g；
生成的1.1g二氧化碳中O元素質量=1.1g×

16×2

44

×100%=0.8g
氧化銅中氧元素的質量分數(shù)=

0.8g

4g

×100%=20%
故答案為：20%．

點評：在理解實驗目的和操作方法的基礎上，對實驗過程、實驗現(xiàn)象及實驗操作注意事項進行判斷；最后通過變化中元素不變，由測定的實驗數(shù)據(jù)，進行氧化銅中氧元素質量分數(shù)的計算．