Question

（7 分）小明上網(wǎng)閱讀時(shí)得知根據(jù)氨氣還原氧化銅的反應(yīng)，可設(shè)計(jì)測(cè)定銅元素相對(duì)原子質(zhì)量（Ar）的實(shí)驗(yàn)。小明很感興趣，和化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下探究活動(dòng)，請(qǐng)結(jié)合下圖回答問題。

（1）實(shí)驗(yàn)室利用氯化銨和氫氧化鈣固體之間的復(fù)分解反應(yīng)制取氨氣。小明將A與E連接，觀察到無色酚酞試液變紅，說明氨氣顯         （填“酸性”、“中性”、或“堿性”）。A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為         。

（2）小剛將純凈干燥的氨氣通入B中，觀察到玻璃管內(nèi)黑色固體變?yōu)榱良t色，管口有液滴，同時(shí)生成空氣中含量最多的氣體，B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為         。

（3）小組同學(xué)測(cè)定銅元素相對(duì)原子質(zhì)量（Ar）的實(shí)驗(yàn)設(shè)想是：先稱量反應(yīng)物CuO的質(zhì)量M（CuO），反應(yīng)完全后測(cè)定生成物水的質(zhì)量M（H₂O），由此計(jì)算出Cu的相對(duì)原子質(zhì)量。

①小組每位同學(xué)從所提供的儀器中選擇并組裝了一套用于本實(shí)驗(yàn)的裝置，其中簡(jiǎn)單、合理的是（填序號(hào)，裝置可重復(fù)使用）         。

A．a(chǎn)cdbbeecd       B．a(chǎn)eebbcdee        C．a(chǎn)eebbeecd             D．a(chǎn)bbeecd

②在本實(shí)驗(yàn)中，使測(cè)定結(jié)果A_r(Cu)偏大的是_______________ (填序號(hào))；

A．CuO未完全起反應(yīng)

B．CuO不干燥

C．氫氧化鈉固體不干燥

D．CuO中混有不反應(yīng)的雜質(zhì)

E．NH₄C1與Ca(OH)₂混合物不干燥

③在本實(shí)驗(yàn)中，還通過測(cè)定_______________和_____________的質(zhì)量達(dá)到目的。

 

Answer 1

【答案】

（1）堿性 ； Ca（OH）₂ +2NH₄Cl CaCl₂ +2H₂O+ 2NH₃↑

（2）3CuO + 2NH₃ 3Cu + N₂ + 3H₂O

（3）①C    ②AD   ③CuO  Cu

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)氨氣能使無色酚酞試液變紅，可判斷氨氣呈堿性；氫氧化鈣與氯化銨在加熱的條件下反應(yīng)，生成氯化鈣和氨水，由于氨水易分解生成氨氣和水，故反應(yīng)的化學(xué)方程式Ca(OH)₂+2NH₄Cl△CaCl₂ +2H₂O+ 2NH₃↑；

（2）將純凈干燥的氨氣通入裝有氧化銅的玻璃管，加熱，觀察到玻璃管內(nèi)黑色固體氧化銅變?yōu)榱良t色（說明有銅生成），管口有液滴（根據(jù)元素守恒可知，有水生成），同時(shí)生成空氣中含量最多的氣體（氮?dú)猓�，因此該反�?yīng)的化學(xué)方程式為3CuO + 2NH₃△ 3Cu + N₂ + 3H₂O；

（3）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)想，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定反應(yīng)生成水的質(zhì)量，因此在把氨氣通入氧化銅前應(yīng)使用不能與氨氣發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈉進(jìn)行干燥，并把還原氧化銅后生成的水仍用不能吸收多余氨氣的氫氧化鈉吸收，反應(yīng)后多余的氨氣要使用濃硫酸處理，以防止造成空氣污染，因此所組成的裝置連接方式為C；

②根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，設(shè)測(cè)定的氧化銅質(zhì)量為A、生成水的質(zhì)量為B，設(shè)銅的相對(duì)原子質(zhì)量為m

3CuO + 2NH₃△ 3Cu + N₂ + 3H₂O

3m+48                   54

A                       B

（3m+48）：54=A：B 

解得m=-16

即銅的相對(duì)原子質(zhì)量與測(cè)定的氧化銅的質(zhì)量成正比，而與測(cè)定的水的質(zhì)量成反比，因此：

A．CuO未完全起反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致生成水的質(zhì)量偏小；

B．CuO不干燥，加熱過程水分蒸發(fā)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得水的質(zhì)量偏大；

C．氫氧化鈉固體不干燥，對(duì)水的吸收與測(cè)量不受影響；

D．CuO中混有不反應(yīng)的雜質(zhì)，生成水的質(zhì)量相對(duì)偏小；

E．NH₄C1與Ca(OH)₂混合物不干燥，對(duì)氨氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)不產(chǎn)生影響；故導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大的因素為AD。

③根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程可發(fā)現(xiàn)，通過測(cè)定氧化銅與銅或銅與水等質(zhì)量，皆能計(jì)算出銅元素的相對(duì)原子質(zhì)量。

考點(diǎn)：酸堿指示劑的使用，溶液的酸堿性測(cè)定，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理或者誤差分析的探究，書寫化學(xué)方程式

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于探究型實(shí)驗(yàn)探究，要熟悉實(shí)驗(yàn)探究的環(huán)節(jié)和方法，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，將所學(xué)過探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律的技巧遷移至此，進(jìn)行細(xì)心地探究實(shí)驗(yàn)和觀察現(xiàn)象，再通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推斷、總結(jié)出該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。