Question

實驗室用氨氣還原氧化銅的方法測定銅的近似相對原子質量，反應的化學方程式為：2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O

（1）如果選用測定反應物CuO和生成物H₂O的質量m（CuO）、m（H₂O）時，請用上圖所示的儀器設計一個簡單的實驗方案。

①儀器連接的順序（填編號，儀器可重復使用）是___________________；D中濃硫酸的作用是___________________________________________________；實驗完畢時，觀察到A中的現象是______________________________________________________________。

②列出計算Cu的相對原子質量的表達式___________________________________________。

③下列情況將使測定結果偏大的是_______________。

a.CuO未全部還原為Cu；            b.CuO受潮；             c.CuO中混有Cu

（2）如果仍采用上圖所示的儀器裝置，設計其他方案，還可測定的物理量有_____________。

A.m（Cu）和m（CuO）                       B.m（N₂）和m（H₂O）

C.m（Cu）和m（H₂O）                       D.m（NH₃）和m（H₂O）

Answer 1

（1）①B、C、A、C、D  吸收未反應的氨，防止空氣中的水分進入第二個C裝置中  固體由黑色轉變?yōu)榧t色

②-16

③a、c

（2）A、C

解析：本題屬定性、定量綜合設計實驗題。解題的難點在于誤差分析和有關物理量的選擇，誤差分析可直接從Cu的相對原子質量的計算式判斷；物理量的選擇可依據x求算方法判斷。

（1）①NH₄Cl和Ca（OH）₂反應可以生成NH₃，經堿石灰干燥后（不能用濃H₂SO₄干燥，因為濃H₂SO₄會吸收氨氣）把NH₃通入A裝置，發(fā)生主體反應。將反應后生成的水蒸氣用C裝置吸收（不能用濃H₂SO₄吸收，因為還有未反應的氨氣也可被濃H₂SO₄吸收，這樣測量水的質量就偏大，多余的NH₃用濃H₂SO₄吸收，同時也防止空氣中的水蒸氣進入第二個C裝置中）。

②設Cu的相對原子質量為x

2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O

        3（x+16）        3×18

        m（CuO        m（H₂O）

x=-16。

③要使測定結果偏大，則m（CuO）要偏大，m（H₂O）要偏小，其中a導致m（H₂O）偏小，b導致m（H₂O）偏大，c相當于m（H₂O）偏小。選a、c。

（2）由于氣體的質量難于測量，也難于收集，所以B、D項是不可選用的，且由B、D項給出的量無法計算出Cu的相對原子質量。