Question

現(xiàn)有粗銅粉末，其中含有少量的鐵、鋅和金．某活動(dòng)小組想要測(cè)定其中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案：
步驟Ⅰ：稱取一定質(zhì)量的粗銅樣品，加入過量的稀鹽酸充分反應(yīng)，過濾，將濾渣洗滌、干燥后稱量；
步驟Ⅱ：取“步驟Ⅰ”中所得濾渣在空氣中充分灼燒，冷卻到室溫后稱量；
步驟Ⅲ：根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)推算出粗銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（1）步驟Ⅰ：驗(yàn)證稀鹽酸過量的方法是______；如果不對(duì)濾渣進(jìn)行洗滌而直接干燥，稱量結(jié)果將會(huì)（填“偏高”或“偏低”）．
（2）“步驟Ⅱ”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______；
（3）某同學(xué)認(rèn)為，按以上方案完成“步驟Ⅰ”，在進(jìn)行“步驟Ⅱ”時(shí)，將所得濾渣在空氣中充分灼燒后，再補(bǔ)充適當(dāng)操作，也可以推算出粗銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．寫出補(bǔ)充的操作．

Answer 1

解：（1）過量的鹽酸能使紫色石蕊變成紅色，因此采取滴加紫色石蕊試液檢驗(yàn)過量的鹽酸；若對(duì)過濾后所得固體不進(jìn)行洗滌，固體表面附著的溶液在干燥時(shí)析出固體溶質(zhì)而導(dǎo)致所稱得固體質(zhì)量偏高；
故答案為：滴石蕊，變紅；偏高；
（2）金在灼燒時(shí)也不能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，因此，灼燒時(shí)只發(fā)生銅與氧氣化合生成氧化銅的反應(yīng)；
故答案為：2Cu+O₂2CuO；
（3）利用灼燒后所得氧化物能溶于稀鹽酸，而金不與稀鹽酸反應(yīng)，把灼燒后的產(chǎn)物放入稀鹽酸，氧化銅與鹽酸反應(yīng)而溶解，過濾后稱量所剩余固體質(zhì)量為金的質(zhì)量，由步驟一所得金、銅混合質(zhì)量可得到樣品中銅的質(zhì)量，從而推斷出樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
故答案為：把灼燒物溶于過量的稀鹽酸中，過濾不溶物，用步驟一稱量的質(zhì)量減去不溶物的質(zhì)量．
分析：（1）稀鹽酸過量會(huì)使反應(yīng)后溶液呈酸性，可加入遇酸變紅色的石蕊進(jìn)行檢驗(yàn)；洗滌的目的是在冼去附著在固體表面的溶液，防止干燥時(shí)溶液中溶質(zhì)析出而影響對(duì)固體質(zhì)量的稱量；
（2）根據(jù)金屬的活動(dòng)性，灼燒時(shí)金不能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，只能銅與氧氣生成了氧化銅；
（3）利用灼燒所形成的氧化銅能與鹽酸反應(yīng)而金不能的特點(diǎn)，利用稀鹽酸除去氧化銅后稱量所得固體金的質(zhì)量，則也可推算出粗銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評(píng)：通過對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟中操作及操作所得結(jié)果的分析，理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖，是解答此類實(shí)驗(yàn)問題的一般方法．