Question

用氫氣還原氧化銅的方法測定某氧化銅樣品的純度（雜質不與氫氣反應），同學們設計了以下實驗裝置，準確稱取15克干燥樣品進行實驗．

【查閱資料】①無水硫酸銅為白色固體，遇水變成藍色．
②濃硫酸具有吸水性，可做干燥劑．
請根據資料回答：
（1）在實驗中，乙裝置的作用是________．
（2）準確稱取完全反應前后裝置丙和丁的質量如表：

	裝置丙	裝置丁
反應前	48.8克	161.2克
反應后	46.5克	163.9克

小麗想根據裝置丁的質量變化進行計算，請幫小麗求出氧化銅樣品的純度（寫出計算過程）．
（3）小明根據裝置丙的質量變化計算，發現小麗結果偏大．請分析導致這一結果的原因可能是________．
A．裝置的氣密性不好　 B．空氣中的水分被丁處濃硫酸吸收
C．通入的氫氣量不足　 D．氧化銅沒有完全被還原．

Answer 1

解：（1）根據資料可知：無水硫酸銅為白色固體，遇水變成藍色，故可根據其顏色是否改變判斷氫氣中水分水分被吸收干凈；
（2）根據濃硫酸質量的增加量就是生成的水的質量，所以生成水的質量為：163.9g-161.2g=2.7g，設要生成2.7g水需要參加反應的氧化銅的質量為X則：
H₂+CuOCu+H₂O
80 18
X 2.7g
=
X=12g
所以氧化銅的質量分數：×100%=80%
答：氧化銅樣品的純度為80%．
（3）根據濃硫酸質量的增加量計算結果偏大，原因是濃硫酸與空氣通著，吸收了空氣中的水分．
故答案為：（1）檢驗氫氣中水分是否全部被吸收；（2）80%；（3）B．
分析：（1）根據所給資料中無水硫酸銅的性質并結合裝置分析其作用；
（2）根據濃硫酸具有吸水性，增加的質量就是生成的水的質量，并結合方程式求出氧化銅的質量，進而求出其樣品中的質量分數；
（3）根據實驗裝置，丁裝置與大氣相通，空氣中含有水蒸氣，濃硫酸具有吸水性進行分析解答．
點評：本題容易出錯的地方是對兩種做法不同的原因分析，了解裝置的特點及物質的作用是解答的關鍵，要考慮濃硫酸的吸水性，不僅吸收了生成的水，連空氣中的水也吸收了．