Question

【題目】根據氨氣還原氧化銅的反應，可設計測定銅元素相對原子質量(近似值)的實驗。先稱量反應物氧化銅的質量m(CuO)，反應完全后測定生成物水的質量m(H2O)，由此計算銅元素相對原子質量。提供的實驗儀器及試劑如下(根據需要可重復選用，加入的氯化銨與氫氧化鈣的量足以產生使氧化銅完全還原的氨氣)：

請回答下列問題：

(1)氨氣還原熾熱氧化銅的化學方程式為________________________。

(2)從所提供的儀器及試劑中選擇并組裝本實驗的一套合理、簡單的裝置，按氣流方向的連接順序為(用圖中標注的導管口符號表示)a→______________________________。

(3)在本實驗中，若測得m(CuO)＝ag，m(H2O)＝bg，則Ar(Cu)＝_____________________。

(4)在本實驗中，使測定結果Ar(Cu)偏大的是________________(填序號)。

①氧化銅未完全起反應　②氧化銅不干燥　③氧化銅中混有不反應的雜質　④ 堿石灰不干燥　⑤氯化銨與氫氧化鈣混合物不干燥

(5)在本實驗中，還可通過測定________和________，或________和________達到實驗目的。

Answer 1

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

【解析】

實驗原理：2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2↑

3[Ar(Cu)+16] 54

m(CuO) m(H2O)

則=可解。

(1) 氨氣還原熾熱氧化銅，銅元素的化合價降低，氮元素化合價升高，化學方程式為2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2↑；

(2)連接裝置順序思路：制取氨氣→干燥氨氣→氨氣與氧化銅反應裝置→吸收反應生成的水（以便測銅相對分子質量），故答案為：e→b→e；

(3)由分析可得=，將m(CuO)＝ag，m(H2O)＝bg代入，化簡得Ar(Cu)＝－16；

(4) （4）由（3）可知得Ar（Cu）=-16，

①若Cu0未完全起反應，說明b偏小，結果偏大；

②若CuO不干燥，說明a偏小，b偏大，結果偏低；

③若Cu0中混有不反應的雜質，說明b偏小，結果偏大；

④若堿石灰不干燥，說明氨氣干燥不徹底，b偏大，結果偏低；

⑤若NH4C1與Ca（OH）2混合物不干燥，但只要氨氣干燥徹底，對結果不影響．

所以選項①③正確，故答案為：①③

(5)由分析中的實驗原理可知，知道CuO或Cu的質量以及另一組可測數據即可求出Ar(Cu)。可知在本實驗中，還可通過測定m(CuO)和m(Cu)，或m(Cu)和m(H2O)達到實驗目的。