Question

【题目】根据氨气还原氧化铜的反应，可设计测定铜元素相对原子质量Ar（Cu） (近似值)的实验。先称量反应物氧化铜的质量m(CuO)，反应完全后测定生成物水的质量m(H2O)，由此计算Ar（Cu）。为此，提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用，加入的NH4C1与Ca(OH)2的量足以产生使CuO完全还原的氨气)：

请回答下列问题：

(1)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为________________________________；

(2)从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置，按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→______________________________；

(3)在本实验中，若测得m(CuO)=ag，m(H2O)=bg，则Ar（Cu）= _______________；

(4)在本实验中，使测定结果Ar（Cu）偏大的是_______________ (填序号)；

①CuO未完全起反应 ② CuO不干燥

③CuO中混有不反应的杂质 ④碱石灰不干燥

⑤NH4C1与Ca(OH)2混合物不干燥

(5)在本实验中，还可通过测定_______________和_______________，或_______________和_______________达到实验目的。

Answer 1

【答案】2NH3+ 3CuO3Cu + 3H2O + N2 a→ e→ b→ e -16 ①③ m(CuO) m(Cu) m(Cu) m(H2O)

【解析】

（1）氨气具有弱还原性，在加热条件下可以被氧化铜氧化，生成物为氮气、铜和水，反应的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；

（2）因为需要测定反应后生成物水的质量，所以必需保证通入的氨气是纯净干燥的，由于浓硫酸可以与氨气反应，因此只能通过碱石灰进行干燥，再通入氧化铜进行反应，最后再通入碱石灰吸收反应生成的水，以测得生成水的质量，所以正确的顺序为a→e→b→e；

（3）根据反应方程式2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2可知，氧化铜和水的物质的量相等，所以有以下关系式：=，解得Ar(Cu)=－16；

（4）由（3）可知得Ar(Cu)=－16，①若CuO未完全起反应，说明b偏小，结果偏大；②若CuO不干燥，说明a偏小，b偏大，结果偏低；③若CuO中混有不反应的杂质，说明b偏小，结果偏大；④若碱石灰不干燥，说明氨气干燥不彻底，b偏大，结果偏低；⑤若NH4C1与Ca（OH）2混合物不干燥，但只要氨气干燥彻底，对结果不影响；故答案为①③；

（5）根据反应方程式2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2可知，也可以通过测定m（CuO）和m（Cu）或m（Cu）和m（H2O）来达到实验目的，故答案为m（CuO）和m（Cu）或m（Cu）和m（H2O）。