Question

根据化学反应2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，某课外小组利用图装置测定Cu的相对原子质量．（图中夹持、固定装置已略去）

回答下列问题：
（1）实验步骤
①按图连接好装置并检验气密性．
②称取CuO粉末m₁g置于硬质玻璃管内的石棉绒上，装有碱石灰的装置D的质量为m₂g，其它装置按图所示装好药品．
③打开分液漏斗旋塞，点燃酒精灯．
④当观察到装置C中出现

 

现象时，熄灭酒精灯，几分钟后，再关闭分液漏斗旋塞．
⑤反应结束后测得装置D的总质量为m₃g．
（2）问题与讨论
①装置E的作用

 

②Cu的相对原子质量（用含m₁、m₂、m₃的代数式表示）

 

．
③如果去掉B装置，则测定结果将

 

（填“偏大”、“不变”、“偏小”）
（3）实验反思
课外小组同学认为装置C中CuO粉末是否完全反应是实验的关键．实验结束后，请设计一种实验方案，用化学方法证明CuO粉末已完全反应：

 

．

Answer 1

考点：相对分子质量的测定,性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）根据反应2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O产生的现象来回答；
（2）实验成功的关键是准确测定反应2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O产生的水的质量，所以要排除一切有水干扰的因素；
（3）氧化铜可以和酸之间反应生成铜盐溶液，溶液显示蓝色，据此来判断是否有氧化铜剩余．

解答： 解：（1）反应2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O产生的现象是黑色粉末变为红色，当黑色粉末完全变为红色，证明反应已经结束，故答案为：黑色粉末完全变为红色；
（2）①实验过程中要杜绝一切水干扰的因素，保证D中碱石灰增加的质量全部来自反应产生的水，所以浓硫酸的作用是：吸收未反应的NH₃，防止水蒸汽进入D中；防止E中液体倒吸进入D装置，故答案为：吸收未反应的NH₃，防止水蒸汽进入D中，防止E中液体倒吸进入D装置；
②设金属铜的相对原子质量是M，则 2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O
                                 3（M+16）54       
                                   m₁             m₃-m₂

3(M+16)

m1

=

54

m3-m2

所以M=

18m1

m3-m2

-16，故答案为：

18m1

m3-m2

-16；
③如果去掉B装置，则制备氨气时混入的水蒸汽将进入D装置，所以m₃-m₂将偏大，测定结果将偏小，故答案为：偏小；
（3）氧化铜可以和酸之间反应生成铜盐溶液，溶液显示蓝色，检验装置C中CuO粉末是否完全反应的方法：取少量粉末放于试管中，加入适量稀硫酸，振荡后静置，若上层溶液仍为无色，则证明CuO粉末完全反应，故答案为：取少量粉末放于试管中，加入适量稀硫酸，振荡后静置，若上层溶液仍为无色，则证明CuO粉末完全反应．

点评：本题有一定难度，考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识进行解题的能力，从题干叙述的内容抽取有用的信息是正确解题的关键．