Question

已知木炭粉和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程為：C+2CuO

高溫

2Cu+CO₂↑
某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明氧化銅中含有氧元素，并測(cè)定氧化銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．
（1）實(shí)驗(yàn)前要先進(jìn)行的操作是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)中看到盛放澄清石灰水的燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象是

 

原因是

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)中通入的氣體是純凈干燥的N₂，說(shuō)出不用空氣的理由：
①

 

；
②

 

；
實(shí)驗(yàn)中也不能用潮濕的氮?dú)獾脑�因是�?!--BA-->

 

．
（4）如用4克氧化銅與碳充分反應(yīng)，測(cè)得石灰水增重1.1克，則氧化銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

分析：（1）本題的要求要從實(shí)驗(yàn)?zāi)康目紤]；
（2）欲正確解答本題，須知二氧化碳和石灰水反應(yīng)的情況，以及生成物的性質(zhì)；
（3）本題需從實(shí)驗(yàn)的要求和注意事項(xiàng)方面考慮；
（4）根據(jù)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可．

解答：解：（1）通入氮?dú)�，趕盡管內(nèi)空氣．
故答案為：通入氮?dú)猓�趕盡管內(nèi)空氣．
（2）因?yàn)槟咎糠酆脱趸�銅反應(yīng)后生成的二氧化碳?xì)怏w通入澄清石灰水的燒杯中，和石灰水發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀，所以澄清的石灰水變渾濁．
故答案為：澄清的石灰水變渾濁，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（3）因?yàn)榭諝庵泻�有二氧化碳和氧氣，可能使反�?yīng)物和生成物的質(zhì)量增加而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確．
故答案為：①空氣中含有CO₂，會(huì)使生成沉淀的質(zhì)量增加而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確；
②空氣中含有氧氣，會(huì)使氧化銅的質(zhì)量增加而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確．
實(shí)驗(yàn)中也不能用潮濕的氮?dú)獾脑�因是：用潮濕的氮�(dú)鈺?huì)使熱的試管炸裂，同時(shí)在高溫下水也能和碳反應(yīng)，導(dǎo)致木炭不是和氧化碳反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．
故答案：用潮濕的氮?dú)鈺?huì)使熱的試管炸裂，同時(shí)在高溫下水也能和碳反應(yīng)，導(dǎo)致木炭不是和氧化碳反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．
（4）石灰水增加的質(zhì)量即為生成的CO₂的質(zhì)量，由方程式C+2CuO=2Cu+CO₂↑可知，氧化銅中氧元素的質(zhì)量即為生成的CO₂中氧元素的質(zhì)量，CO₂中氧元素的質(zhì)量為1.1g×

32

44

=0.8g，故氧化銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.8g

4g

×100%=20%．故答案為：20%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求和注意事項(xiàng)的掌握情況以及運(yùn)用元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算的能力．