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某氧化铜(CuO)粉末中混有少量氧化亚铜(Cu2O),现有一课外活动小组利用下图所示装置测定其中Cu2O的含量,请根据图示内容回答下列问题:

(1)X是常见还原性气体CO、H2中的一种(可能混有少量水和二氧化碳),请根据组合装置判断X的化学式为________,A装置的作用是________,
(2)B装置的作用是________,若缺少它,将直接导致反应后________装置内的物质的质量偏差.
(3)已知Cu2O在加热的条件下也能被X气体还原为Cu,写出C装置中所有发生反应的化学方程式________,________.
(4)E装置的作用是________,
(5)已知反应前混合物的总质量为15.2g,完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7(损失忽略不计),则原混合物中Cu2O的质量为________.
(6)若进入C中的气体换成两种气体中的另外一种,同样要求用该装置完成Cu2O含量的测定实验,则D中的药品应改换为________.

解:(1)D装置的作用是吸收X气体夺氧后生成的气体,由D装置盛放氯化钙干燥剂可知,吸收的是水,所以X气体为氢气,化学式为:H2,A装置中盛放浓烧碱溶液,能与二氧化碳反应,其作用是除去H2中的CO2气体.
(2)B装置中盛放浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,其作用是干燥H2 .若缺少它,氢气携带的水蒸气经过C装置也会进入D装置,被氯化钙吸收,使测得水的质量出现偏差.所以若缺少它,将直接导致反应后D装置内的物质的质量偏差.
(3)已知Cu2O在加热的条件下也能被X气体还原为Cu,写出C装置中所有发生反应的化学方程式:
CuO+H2Cu+H2O Cu2O+H22Cu+H2O
(4)当D与外界连通时,氯化钙会吸收空气中的水蒸气,使测得水的质量出现偏差,所以E装置的作用是:防止空气中H2O进入D装置中.
(5)已知反应前混合物的总质量为15.2g,完全反应后U型管内物质的质量增加了2.7(损失忽略不计),则原混合物中Cu2O的质量为 7.2g.
设原混合物中 Cu2O的质量为X,它与H2反应生成水的质量为Y,那么CuO的质量为:15.2g-X,它与H2反应生成水的质量为2.7g-Y.
CuO+H2Cu+H2O Cu2O+H22Cu+H2O
80 18 144 18
15.2g-X 2.7g-y X Y

解方程组得:X=7.2g
所以原混合物中Cu2O的质量为7.2g.

(6)若改成CO气体时,夺氧后生成的气体就不是水,而是二氧化碳,所以应把D中的药品应改换为 NaOH.
故答案为:(1)H2;除去H2中CO2气体
(2)干燥H2;D
(3)CuO+H2Cu+H2O; Cu2O+H22Cu+H2O
(4)防止空气中H2O进入D装置中
(5)7.2g
(6)NaOH
分析:该题是一道综合实验题,由题意可知,实验目的是测定氧化铜和氧化亚铜混合物中氧化亚铜的含量,反应原理是利用还原性气体夺氧.氢气夺氧生成的水被氯化钙吸收,D装置质量增加量为生成的水的质量.已知氧化铜和氧化亚铜混合物的质量和生成水的质量,根据相关的化学方程式就可求出氧化亚铜的质量,确定混合物中其含量.
由题意知氢气中混有水蒸气和二氧化碳气体,若不除去,测得水的质量就会有偏差,为此在氢气夺氧前必须将其除去,干燥用浓硫酸,除二氧化碳用氢氧化钠溶液,在除二氧化碳时因从溶液里经过,必定带出水蒸气,所以要把干燥放在其后进行.
当D与外界连通时,氯化钙会吸收空气中的水蒸气,使测得水的质量出现偏差,所以加E装置,用以防止空气中的水蒸气进入D装置,使实验数据更准确.
点评:该题是一道综合实验题,实验设计严密,考查的知识点较多,解题的关键是明确实验目的和原理,分析综合装置各部分的作用.
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相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

木炭粉还原氧化铜实验后的混合粉末中含有铜、氧化铜、少量木炭粉,实验室从该混合粉末中回收铜的方案如下:

(1)写出下列反应的化学方程式:反应①:
H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
; 反应②:
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

(2)反应①所用的硫酸的质量分数为24.5%.现要配制40g 24.5%的硫酸,需
10
10
g 98%的硫酸和
30
30
g水.
(3)在进行“反应①”、“反应②”、“反应③”的操作时,可将反应物加入
烧杯
烧杯
中(填仪器名称),然后
用玻璃棒不断搅拌
用玻璃棒不断搅拌
 (填操作名称),使反应充分进行.
(4)试剂A可选用
H2SO4(CuSO4等合理即可)
H2SO4(CuSO4等合理即可)
溶液(填一种物质的化学式)
(5)已知某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种.某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究.
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑( 产物NaAlO2溶于水);Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应.
【猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁.
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有
(填名称).
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜.
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂:10%盐酸、30%NaOH溶液.
实验方案 实现现象 结论
①取一定量的合金粉末,加过量的
30%NaOH溶液
30%NaOH溶液
,充分反应后过滤,滤渣备用.
粉末部分溶解,并有气体放出. 合金中一定含有
②取步骤①所得滤渣,加过量的
10%盐酸
10%盐酸
,充分反应.
滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色. 合金中一定含有
铁和铜
铁和铜
【探究结论】猜想3成立.
【反思】一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质.写出铝与稀盐酸反应的化学方程式
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2

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科目:初中化学 来源: 题型:

某同学对实验课题:除去铜粉中混有的氧化铜粉末,设计了四种实验方案:①用氢气还原氧化铜 ②用一氧化碳还原氧化铜 ③用碳粉还原氧化铜 ④用稀硫酸溶解氧化铜(CuO+H2SO4=CuSO4+H2O).下面是另一同学对该同学设计方案的评价,你认为说法不合理的是(  )

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科目:初中化学 来源: 题型:

(2006?厦门模拟)某同学把黑色氧化铜粉末与木炭粉均匀混合后,放入试管内加热到高温,充分反应后,试管内除有红色物质产生外,仍有黑色固体残留.请你对该黑色固体的成分做出猜想,并设计实验验证你的猜想.
(1)对黑色残留固体的成分,你的猜想是:①可能是
氧化铜
氧化铜
;②可能是
木炭粉
木炭粉
;③可能是
氧化铜和木炭粉的混和物
氧化铜和木炭粉的混和物

(2)实验验证:设计一个实验验证此黑色残留固体是什么?
实验方法及操作 可能观察到的现象及结论 有关化学方程式
取少量黑色样品于试管,加入足量的稀硫酸,充分振荡后,静置观察.
取少量黑色样品于试管,加入足量的稀硫酸,充分振荡后,静置观察.
①若黑色固体全部溶解,溶液呈蓝色,则证明黑色固体只有氧化铜;
②若黑色固体全部不溶解,溶液不呈蓝色,则证明黑色固体只有木炭;
③若黑色固体部分溶解,溶液呈蓝色,则证明黑色固体是氧化铜和木炭的混和物;
①若黑色固体全部溶解,溶液呈蓝色,则证明黑色固体只有氧化铜;
②若黑色固体全部不溶解,溶液不呈蓝色,则证明黑色固体只有木炭;
③若黑色固体部分溶解,溶液呈蓝色,则证明黑色固体是氧化铜和木炭的混和物;
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

某同学对实验课题:除去铜粉中混有的氧化铜粉末,设计了四种实验方案:①用氢气还原氧化铜 ②用一氧化碳还原氧化铜 ③用碳粉还原氧化铜 ④用稀硫酸溶解氧化铜(CuO+H2SO4=CuSO4+H2O).下面是另一同学对该同学设计方案的评价,你认为说法不合理的是(  )
A.方案①安全性差,且易造成环境污染
B.四种实验方案,方案④操作最简单易行,也不需要加热
C.方案②中一氧化碳有毒,需进行尾气吸收,操作麻烦
D.方案③药品用量不易控制,得到的产物仍然不纯

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科目:初中化学 来源:2006-2007学年江苏省南通市如东县袁庄中学九年级(上)期末化学模拟试卷(解析版) 题型:选择题

某同学对实验课题:除去铜粉中混有的氧化铜粉末,设计了四种实验方案:①用氢气还原氧化铜 ②用一氧化碳还原氧化铜 ③用碳粉还原氧化铜 ④用稀硫酸溶解氧化铜(CuO+H2SO4=CuSO4+H2O).下面是另一同学对该同学设计方案的评价,你认为说法不合理的是( )
A.方案①安全性差,且易造成环境污染
B.四种实验方案,方案④操作最简单易行,也不需要加热
C.方案②中一氧化碳有毒,需进行尾气吸收,操作麻烦
D.方案③药品用量不易控制,得到的产物仍然不纯

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