Question

某CuO粉末中混有少量Cu₂O．有一個(gè)課外活動(dòng)小組利用如圖所示裝置測(cè)定其中Cu₂O的含量．根據(jù)圖示內(nèi)容回答下列問(wèn)題：

（1）氣體X是常見(jiàn)還原劑CO、H₂中的一種，請(qǐng)根據(jù)組合裝置判斷X是

 

．
（2）裝置B的作用是

 

，若缺少B裝置，將直接導(dǎo)致測(cè)定出的質(zhì)量偏

 

（填大、�。�．
（3）已知反應(yīng)前CuO和Cu₂O的總質(zhì)量為m₁ g，完全反應(yīng)后U型管內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量增加了m₂ g，則原混合物中Cu₂O的質(zhì)量為

 

g．
（4）裝置E的作用是

 

．
（5）反應(yīng)后，裝置C中只有Cu，寫(xiě)出Cu₂O與氣體X反應(yīng)的化學(xué)方程式，

 

．其中氧化劑是

 

，被氧化的元素是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）該題是一道綜合實(shí)驗(yàn)題，由題意可知，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定氧化銅和氧化亞銅混合物中氧化亞銅的含量，反應(yīng)原理是利用還原性氣體奪氧．氫氣奪氧生成的水被氯化鈣吸收，D裝置質(zhì)量增加量為生成的水的質(zhì)量．已知氧化銅和氧化亞銅混合物的質(zhì)量和生成水的質(zhì)量，根據(jù)相關(guān)的化學(xué)方程式就可求出氧化亞銅的質(zhì)量，確定混合物中其含量；
（2）由題意知?dú)錃庵谢煊兴�蒸氣和二氧化碳�(xì)怏w，若不除去，測(cè)得水的質(zhì)量就會(huì)有偏差，為此在氫氣奪氧前必須將其除去，干燥用裝置B中濃硫酸，除二氧化碳用裝置A中氫氧化鈉溶液，在除二氧化碳時(shí)因從溶液里經(jīng)過(guò)，必定帶出水蒸氣，所以要把干燥放在其后進(jìn)行；
（3）已知反應(yīng)前混合物的總質(zhì)量為m₁ g，完全反應(yīng)后U型管內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量增加了m₂ g為水的質(zhì)量，設(shè)原混合物中 Cu₂O的質(zhì)量為X，它與H₂反應(yīng)生成水的質(zhì)量為Y，那么CuO的質(zhì)量為：m₁g-X，它與H₂反應(yīng)生成水的質(zhì)量為m₂g-Y，依據(jù)化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算得到；
（4）當(dāng)D與外界連通時(shí)，氯化鈣會(huì)吸收空氣中的水蒸氣，使測(cè)得水的質(zhì)量出現(xiàn)偏差，所以加E裝置，用以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D裝置，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確；
（5）Cu₂O在加熱的條件下也能被X氣體還原為Cu，氧化亞銅做還原劑被還原．

解答： 解：（1）A裝置中盛放濃燒堿溶液，能與二氧化碳反應(yīng)，其作用是除去H₂中的CO₂氣體，D裝置的作用是吸收X氣體奪氧后生成的氣體，由D裝置盛放氯化鈣干燥劑可知，吸收的是水，所以X氣體為氫氣，化學(xué)式為H₂，故答案為：H₂；
 （2）B裝置中盛放濃硫酸，濃硫酸具有吸水性，其作用是干燥H₂ ，若缺少它，氫氣攜帶的水蒸氣經(jīng)過(guò)C裝置也會(huì)進(jìn)入D裝置，被氯化鈣吸收，使測(cè)得水的質(zhì)量出現(xiàn)偏差．所以若缺少它，將直接導(dǎo)致反應(yīng)后D裝置內(nèi)的物質(zhì)的質(zhì)量偏小，
故答案為：干燥氣體；��；
（3）已知反應(yīng)前混合物的總質(zhì)量為m₁ g，完全反應(yīng)后U型管內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量增加了m₂ g為水的質(zhì)量，設(shè)原混合物中 Cu₂O的質(zhì)量為X，它與H₂反應(yīng)生成水的質(zhì)量為Y，那么CuO的質(zhì)量為：m₁g-X，它與H₂反應(yīng)生成水的質(zhì)量為m₂g-Y．
 CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O                                     
80           18                                     
m₁g-X       m₂g-Y                 
Cu₂O+H₂

△   .

2Cu+H₂O
144            18
X             Y
18（m₁g-X）=80（m₂g-Y）
144Y=18X
解方程組得：X=

9

4

m₁-10m₂ ；
所以原混合物中Cu₂O的質(zhì)量為

9

4

m₁-10m₂ g，
故答案為：

9

4

m₁-10m₂ ；            
（4）當(dāng)D與外界連通時(shí)，氯化鈣會(huì)吸收空氣中的水蒸氣，使測(cè)得水的質(zhì)量出現(xiàn)偏差，所以加E裝置，用以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D裝置，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確；
故答案為：防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D；
（5）Cu₂O在加熱的條件下也能被X氣體還原為Cu，Cu₂O+H₂ 

△   .

 2Cu+H₂O，氧化亞銅做還原劑被還原，氫元素被氧化；
故答案為：Cu₂O+H₂ 

△   .

 2Cu+H₂O；Cu₂O；H．

點(diǎn)評(píng)：該題是一道綜合實(shí)驗(yàn)題，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)嚴(yán)密，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，解題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮�理，分析綜合裝置各部分的作用