Question

【题目】用氢气还原氧化铜的方法测定某氧化铜样品的纯度（杂质不与氢气反应），同学们设计了以下实验装置，准确称取15．0克干燥样品进行实验：

（1）写出氢气还原氧化铜的化学方程式

（2）在实验中，乙装置的作用是 ．

（3）准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如下表：

某学生甲根据装置丙的质量变化进行计算，得到氧化铜样品的纯度为 ，某学生乙根据丁的质量变化同样可以计算，得到氧化铜样品的纯度比甲的结果 （填“大”、“小”或“相等”）。

（4）比较两种计算结果，有的同学认为学生甲结果较合理准确；有的同学认为学生乙结果较合理准确。经讨论分析，最后达成共识：学生乙结果存在不合理之处，原因是 。

学生甲结果只有达到下列条件才足够准确：装置乙现象是 、装置丙现象是 ，出现这些现象后移去酒精灯，要继续通往氢气，直到丙中试管冷却。

Answer 1

【答案】（1）H2+CuO △Cu + H2O （2）检验甲装置是否除尽氢气中水蒸气（3）76．7%，大于。

（4）装置丁可吸收空气中的水蒸气，造成结果偏高。装置乙中固体保持白色，丙中固体由黑色完全变红色。

【解析】

试题分析：根据碳题中的叙述可知（1）反应的化学方程式为H2+CuO △Cu + H2O，（2）在实验中，乙装置的作用是检验甲装置是否除尽氢气中水蒸气；（3）根据装置丙的减小的质量即为氧化铜中氧元素的质量，所以氧化铜中氧元素的质量为：48．8g-46．5g=2．3g; 设氧化铜的质量为Y

H2+CuOCu + H2O

80 16

Y 2．3g

80/y=16/2．3g

Y=11．5g

氧化铜样品的纯度为：11．5g/15g×100%=76．7%，

根据浓硫酸质量的增加量就是生成的水的质量，所以生成水的质量为：

163．9g﹣161．2g=2．7g，

设要生成2．7g水需要参加反应的氧化铜的质量为X则：

H2+CuOCu+H2O

80 8

X 2．7g

根据：80/8=X/2．7g解得X=12g，

所以氧化铜的质量分数：12g/15g×100%=80%

（4）比较两种计算结果，有的同学认为学生甲结果较合理准确；有的同学认为学生乙结果较合理准确。经讨论分析，最后达成共识：学生乙结果存在不合理之处，原因是装置丁可吸收空气中的水蒸气，造成结果偏高。装置乙现象是装置乙中固体保持白色，丙中固体由黑色完全变红色。