Question

（2000?上海）某課外活動小組加熱炭粉（過量）和氧化銅的混合物，再用下圖裝置，對獲得的銅粉（含炭）樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．圖中鐵架臺等裝置已略去．請你幫助他們完成下列實(shí)驗(yàn)報告．

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?!--BA-->

測定銅粉樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

．
（二）實(shí)驗(yàn)用品：儀器：天平、分液漏斗、錐形瓶、硬玻璃管、干燥管、酒精燈、洗氣瓶等
藥品：紅褐色銅粉（含炭）樣品、過氧化鈉、堿石灰、水、濃硫酸等
（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)   實(shí)驗(yàn)過程	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	有關(guān)化學(xué)方程式
在C中加入樣品標(biāo)本W(wǎng)克，D中裝入藥品后并稱量為m1克．連接好儀器后，檢查氣密性	B、E中有氣泡產(chǎn)生	2H2O2  MnO2  .   2H2O+O2↑
打開A的活塞，慢慢滴加溶液．	C中的紅褐色粉末變成黑色	2Cu+O2   △   .   2CuO C+O2   △   .   CO2
對C進(jìn)行加熱．當(dāng)C中藥品充分反應(yīng)后．關(guān)閉A的活塞．停止加熱：	無	無
冷卻后，稱量D的質(zhì)量為m2克．	無	無

（四）計算：樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

W-(m2-m1)× 12 44

W

（用含W、m₁、m₂的代數(shù)式表示）
（五）問題和討論：
實(shí)驗(yàn)完成后，老師評議說：按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計，即使C中反應(yīng)完全、D中吸收完全，也不會得出正確的結(jié)果．經(jīng)討論，有同學(xué)提出在B與C之間加入一個裝置．再次實(shí)驗(yàn)后，得到了較正確的結(jié)果．那么，原來實(shí)驗(yàn)所測得的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的原因可能是

水蒸氣通過C后被D中堿石灰吸收

，在B與C之間加入的裝置可以是

洗氣瓶

，其中盛放的藥品是

濃硫酸（或干燥管 堿石灰）

．

Answer 1

分析：（一）運(yùn)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、計算分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕獯穑?br />（三）打開A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液，這一步運(yùn)用氧氣氧化上一步生成的銅粉中的銅，B裝置是為了制取氧氣解答；對C進(jìn)行加熱，當(dāng)C中藥品充分反應(yīng)后，關(guān)閉A的活塞，停止加熱，這時發(fā)生的反應(yīng)是銅和氧氣反應(yīng)，碳和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解答；
（4）運(yùn)用C中生成的二氧化碳被D吸收了所以D實(shí)驗(yàn)前后增加的質(zhì)量即是銅粉中的碳和氧氣反應(yīng)生成的二氧化碳，運(yùn)用這個反應(yīng)求出銅粉中碳粉的質(zhì)量然后即可求出樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）B中制得的氧氣中往往含有水蒸氣，水蒸氣被D吸收，這樣測得的D增重的質(zhì)量就不僅僅是碳和氧氣生成二氧化碳還有水蒸氣誤認(rèn)為都是二氧化碳測出的碳的質(zhì)量會比實(shí)際大，測出的銅的質(zhì)量就會�。�然后根據(jù)濃硫酸具有吸水性可以干燥二氧化碳解答．

解答：解：（一）根據(jù)計算的樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簻y定銅粉樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
故答案為：測定銅粉樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（三）B中裝的是二氧化錳、A中是雙氧水，所以打開A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液，B裝置是制取氧氣的裝置發(fā)生雙氧水在二氧化錳催化作用下迅速產(chǎn)生氧氣，C中加熱發(fā)生以下兩個反應(yīng)：銅和氧氣生成氧化銅，碳和氧氣生成二氧化碳，
故答案為：

B、E中有氣泡產(chǎn)生	2H2O2  MnO2  .   2H2O+O2↑
C中的紅褐色粉末變成黑色	2Cu+O2   △   .   2CuO  C+O2   △   .   CO2

（4）C中生成的二氧化碳被D吸收了所以D實(shí)驗(yàn)前后增加的質(zhì)量即是銅粉中的碳和氧氣反應(yīng)生成的二氧化碳，
設(shè)樣品中碳的質(zhì)量為x
C+O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂
12       44
x     （m₂-m₁）
12×（m₂-m₁）=44x
解得：x=

12(m2-m1)

44

樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

W-(m2-m1) 12 44

W

=

W-(m2-m1)× 12 44

W

，
故答案為：=

W-(m2-m1)× 12 44

W

；
（5）B中制得的氧氣中往往含有水蒸氣，水蒸氣被D吸收，這樣測得的D增重的質(zhì)量就不僅僅是碳和氧氣生成二氧化碳還有水蒸氣誤認(rèn)為都是二氧化碳測出的碳的質(zhì)量會比實(shí)際大，測出的銅的質(zhì)量就會小．濃硫酸具有吸水性能干燥二氧化碳，
故答案為：水蒸氣通過C后被D中堿石灰吸收；洗氣瓶；濃硫酸（或干燥管 堿石灰）．

點(diǎn)評：本題從銅和氧氣反應(yīng)和碳和氧氣的反應(yīng)入手考查了實(shí)驗(yàn)探究銅粉中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題．試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計、操作能力．該類試題主要是以常見儀器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力．