Question

【題目】某課外活動(dòng)小組加熱炭粉（過(guò)量）和氧化銅的混合物，再用下圖所示裝置，對(duì)獲得的銅粉（含炭）樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖中鐵架臺(tái)等裝置已略去。請(qǐng)你幫助他們完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（實(shí)驗(yàn)用品）

儀器：天平、分液漏斗、錐形瓶、硬質(zhì)玻璃管、干燥管、酒精燈、洗氣瓶等。

藥品：紅褐色(含炭)樣品、過(guò)氧化氫溶液、二氧化錳、堿石灰（固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物）、濃硫酸等。

（實(shí)驗(yàn)內(nèi)容）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	有關(guān)化學(xué)方程式
在C中加入樣品粉末W g，D中裝入藥品后并稱量為m1 g，連接好儀器。
打開A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液。	________	________
對(duì)C進(jìn)行加熱。當(dāng)C中藥品充分反應(yīng)后，關(guān)閉A的活塞，停止加熱。	________	________
冷卻后，稱量D的質(zhì)量為m2 g。

（計(jì)算）

樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝_______________________(用含W、m1、m2的代數(shù)式表示)。

問(wèn)題和討論：實(shí)驗(yàn)完成后，老師評(píng)議說(shuō)：按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，即使C中反應(yīng)完全，D中吸收完全，也不會(huì)得出正確的結(jié)果。經(jīng)討論，有同學(xué)提出在B與C之間加入一個(gè)裝置。再次實(shí)驗(yàn)后，得到了較正確的結(jié)果。那么，原來(lái)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的原因可能是_________________________。

Answer 1

【答案】B、E中有氣泡產(chǎn)生 2H2O22H2O+O2↑ C中的紅褐色粉末變成黑色 2Cu+O22CuO ，C+O2CO2 水蒸氣通過(guò)C后被D中堿石灰吸收

【解析】

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

B中裝的是二氧化錳、A中是雙氧水，所以打開A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液，B裝置是制取氧氣的裝置發(fā)生雙氧水在二氧化錳催化作用下迅速產(chǎn)生氧氣，C中加熱發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：銅和氧氣生成氧化銅，碳和氧氣生成二氧化碳。因此：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	有關(guān)化學(xué)方程式
在C中加入樣品粉末W g，D中裝入藥品后并稱量為m1 g，連接好儀器。
打開A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液。	B、E中有氣泡產(chǎn)生	2H2O22H2O+O2↑
對(duì)C進(jìn)行加熱。當(dāng)C中藥品充分反應(yīng)后，關(guān)閉A的活塞，停止加熱。	C中的紅褐色粉末變成黑色	2Cu+O22CuO 和C+O2CO2
冷卻后，稱量D的質(zhì)量為m2 g。

計(jì)算：

C中生成的二氧化碳被D吸收，所以D實(shí)驗(yàn)前后增加的質(zhì)量即是銅粉中的碳和氧氣反應(yīng)生成的二氧化碳。

設(shè)樣品中碳的質(zhì)量為x。

樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝。

問(wèn)題和討論：

B中制得的氧氣中往往含有水蒸氣，水蒸氣被D吸收，這樣測(cè)得的D增重的質(zhì)量就不僅僅是碳和氧氣生成二氧化碳還有水蒸氣誤認(rèn)為都是二氧化碳測(cè)出的碳的質(zhì)量會(huì)比實(shí)際大，測(cè)出的銅的質(zhì)量就會(huì)小。原來(lái)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的原因可能是水蒸氣通過(guò)C后被D中堿石灰吸收。