Question

甲、乙两同学共用一套实验装置（见图）测定铜和氧化铜混合物中铜元素的含量．虽然两位同学用的是同一套实验装置，但是具体的做法却不尽相同．甲同学关注的重点是装置D中放置固体混合物的玻管．他通过称量，测定出该玻管（含固体混合物，下同）在反应前后的质量差，然后据此计算铜的含量．而乙同学则是测定反应前后U形干燥管E（含干燥剂，下同）的质量差，再根据这些数据计算铜的含量．设试样的质量为W，反应前后玻管的质量分别为D₁、D₂；反应前后U形干燥管的质量分别为E₁、E₂．试回答下列有关问题：
（1）写出甲、乙两同学铜元素含量的计算式：Cu%（甲）=

 

；Cu%（乙）=

 

；
（2）装置C在本实验中所起的作用是

 

，如果缺少了这个装置，对实验的结果是否有影响？

 

；原因是：

 

；
（3）装置F在本实验中所起的作用是

 

；如果缺少了这个装置，对实验的结果是否有影响？

 

；原因是：

 

；
（4）为保证混合物中氧化铜完全还原，实验中应该怎样操作？

 

；
（5）为了提高测定结果的准确性，在卸下装置D中的玻管或U形干燥管进行称量前，必须妥善地完成哪些操作？

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,气体的净化（除杂）,氢气的制取和检验,氢气的化学性质与燃烧实验

专题：综合实验题

分析：（1）根据D装置中减少的质量为氧化铜中氧元素的质量，而E装置中增加的质量为生成水的质量进行解答；
（2）根据浓硫酸具有吸水性进行解答；
（3）根据如不加F装置会使得空气中水蒸气进入使得水的质量增加，那么计算出的氧化铜的质量也随着增加，所以会使实验结果偏小进行解答；
（4）根据实验的注意事项进行解答；
（5）根据氢气还原氧化铜的实验步骤进行解答．

解答：解：（1）D装置中减少的质量为氧化铜中氧元素的质量，所以Cu%（甲）=

W-(D1-D2)

W

×100%；E装置中增加的质量为生成水的质量，所以Cu%（乙）=

W-(E2-E1)× 16 18

W

×100%；故答案为：

W-(D1-D2)

W

×100%；

W-(E2-E1)× 16 18

W

×100%；
（2）浓硫酸具有吸水性，所以吸收掉氢气中的水蒸气；对甲而言没有影响，但对乙的结果有影响，因为缺少了这个装置会导致E2值偏大，使铜含量的测定值偏低；C在本实验中所起的作用是吸收掉氢气的中水蒸气；对甲而言，没有影响；但对乙结果有影响，因为缺少了这个装置，会导致E₂质量增加，使铜的含量测定值偏低；故答案为：吸收掉氢气的中水蒸气；对甲而言，没有影响；但对乙结果有影响；因为缺少了这个装置，会导致E₂质量增加，使铜的含量测定值偏低；
（3）如不加F装置会使得空气中水蒸气进入使得水的质量增加，那么计算出的氧化铜的质量也随着增加，所以会使实验结果偏小；故答案为：吸收空气中的水蒸气；对甲而言，没有影响；但对乙结果有影响；不加F装置会使得空气中水蒸气进入使得水的质量增加，那么计算出的氧化铜的质量也随着增加，所以会使实验结果偏小；
（4）为保证混合物中氧化铜完全还原，实验中应该：多次测量D₂（或E₂）的值，直到前后两次的称量值相同；故填：多次测量D₂（或E₂）的值，直到前后两次的称量值相同；
（5）为了提高测定结果的准确性，在卸下装置D中的玻管或U形干燥管进行称量前，必须妥善地完成以下操作：熄灭酒精灯，继续通入氢气，等到D装置冷却．故填：熄灭酒精灯，继续通入氢气，等到D装置冷却．

点评：该题是一道综合实验题，实验设计严密，考查的知识点较多，解题的关键是明确实验目的和原理，分析综合装置各部分的作用．