Question

（2012?朝陽區二模）化學小組根據氨氣還原氧化銅的反應，設計實驗測定Cu元素的相對原子質量．
已知：①2NH₄Cl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O   ②氨氣（NH₃）是堿性氣體
請結合下圖回答問題．

（1）將純凈干燥的氨氣通入B中，觀察到玻璃管內黑色固體變為亮紅色，管口有液滴，同時生成空氣中含量最多的氣體，寫出B中發生反應的化學方程式為

3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O

．
（2）測定Cu元素相對原子質量的實驗過程為：先稱量CuO的質量，完全反應后測定生成水的質量，由此計算出Cu元素的相對原子質量．
Ⅰ．小組同學利用上圖進行實驗，下列裝置連接合理的是（填序號，裝置可重復使用）

③

．
①ACBDC           ②ADBCD        ③ADBDC            ④ABDC
Ⅱ．在本實驗中，使測定結果偏大的原因可能是

①③

 （填序號）；
①CuO未完全起反應               ②CuO不干燥
③CuO中混有不反應的雜質         ④NH₄C1與Ca（OH）₂混合物不干燥
Ⅲ．在本實驗中，還通過測定

CuO和Cu

的質量達到實驗目的．

Answer 1

分析：（1）根據氨氣還原氧化銅反應的現象，判斷反應的生成物，其中空氣中含量最多的氣體是氮氣，寫出反應的化學方程式．
（2）Ⅰ．根據實驗設想，在所提供的裝置中選擇簡單、合理的裝置組裝能實現實驗目的實驗裝置．
Ⅱ．分析所提供因素對實驗結果的影響，判斷其中會導致測定結果偏大的因素．
Ⅲ．根據對實驗的理解，為達到測定目的，判斷還可以采取的測量值．

解答：解：（1）將純凈干燥的氨氣通入B中，觀察到玻璃管內黑色固體變為亮紅色，管口有液滴，同時生成空氣中含量最多的氣體；亮紅色固體是銅，管口的液滴是水，空氣中含量最多氣體是氮氣，反應的化學方程式為3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O．
（2）Ⅰ．測定Cu元素相對原子質量的實驗過程為：先稱量CuO的質量，完全反應后測定生成水的質量，由此可知需測定生成水的質量，由于氨氣（NH₃）是堿性氣體，不能用濃硫酸進行干燥；生成的氨氣需先通過氫氧化鈉干燥、再與氧化銅反應，并把還原氧化銅后生成的水用不能吸收剩余氨氣的氫氧化鈉吸收，最后反應后剩余的氨氣用濃硫酸吸收處理，以防止造成空氣污染．故裝置連接合理的是ADBDC．
Ⅱ．設測定的氧化銅質量為A、生成水的質量為B，設銅的相對原子質量為m，
3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O
3m+48                54
A                     B

3m+48

54

=

A

B

    m=

18A

B

-16
①若Cu0未完全起反應，導致生成水的質量偏小，即B偏小，測定結果偏大；
②若CuO不干燥，加熱過程水分蒸發，導致測得水的質量偏大，測定結果偏小；
③若Cu0中混有不反應的雜質，導致生成水的質量偏小，即B偏小，測定結果偏大；
④若NH₄C1與Ca（OH）₂混合物不干燥，但只要氨氣干燥徹底，對氨氣還原氧化銅的實驗不產生影響．
故選項①③正確．
Ⅲ．根據反應的化學方程可發現，通過測定氧化銅與銅或銅與水等質量，也可計算出銅元素的相對原子質量．
故答案為：（1）3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（2）Ⅰ．③；Ⅱ．①③；Ⅲ．CuO和Cu．

點評：本題有一定難度，考查同學們新信息獲取、處理及靈活運用所學知識進行解題的能力，從題干敘述的內容抽取有用的信息是正確解題的關鍵．