Question

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克干燥样品进行实验．

（1）在实验中，乙装置的作用是______．
（2）准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表：

	装置丙	装置丁
反应前	48.8克	161.2克
反应后	46.5克	163.9克

小明根据装置丙减少的质量就是氧元素质量，求得氧化铜的质量为11.5克，纯度为76.7%．
     小丽想根据装置丁的质量变化进行计算，请帮小丽求出氧化铜样品的纯度（写出计算过程）．
（3）比较两种计算结果，请分析导致这一结果的原因可能是______．
A．装置的气密性不好   B．空气中的水分被丁处浓硫酸吸收  
C．通入的氢气量不足   D．空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据无水硫酸铜遇到水变蓝的特性考虑；（2）根据浓硫酸具有吸水性，根据浓硫酸质量的增加量就是生成的水的质量，再根据水的质量计算出氧化铜的质量，再计算纯度；（3）根据丁装置能吸收空气中水分考虑．
解答：解：（1）氢气通过浓硫酸是为了除去氢气中的水分，无水硫酸铜遇到水由白色变蓝，所以通过无水硫酸铜就是检验浓硫酸是否把氢气中水分除尽；
（2）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         18
   X         2.7g
根据：解得X=12g，所以氧化铜的质量分数：×100%=80%
答：氧化铜样品的纯度为80%．
（3）根据浓硫酸质量的增加量计算结果偏大，原因是浓硫酸与空气通着，吸收了空气中的水分．
故答案为：（1）检验氢气中水分是否全部被吸收；（2）80%；（3）B．
点评：本题容易出错的地方是对两种做法不同的原因分析，要考虑浓硫酸的吸水性，不仅吸收了生成的水，连空气中的水也吸收了．