Question

某课外活动小组的同学将过量的炭粉和16克氧化铜均匀混合，用下图所示装置
进行实验．图中铁架台等装置已略去．请回答有关问题：
（1）同学们想通过测定消耗碳、氧元素的质量和生成二氧化碳的质量，分析氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO₂外是否还有其它产物．反应一段时间后停止加热，冷却到室温．反应前、后测得的数据如下：

装置	反应前	反应后
A	试管的质量38.2 克 氧化铜和炭粉混合物的质量20.0克	试管和固体物质的质量56.8 克
B	反应后瓶内石灰水比反应前增重1.1 克

分析数据发现，反应中消耗碳和氧元素的质量______（填“大于”、“小于”或“等于”）生成二氧化碳的质量．下列4项中跟这一结果有关的有哪几项？______．（填写字母）
A．装置中还有一部分CO₂未被石灰水溶液吸收
B．氧化铜和炭粉反应产生的气体除CO₂外还有CO
C．氧化铜和炭粉没有完全反应
D．该反应不符合质量守恒定律
（2）有同学认为用图示装置C代替上面的装置A，加热前先通一会气体X，停止加热后再通一会该气体，这样可使实验测得的数据更能准确的说明问题．你认为在O₂、N₂和H₂三种气体中，X应选择哪一种气体？______．
（3）实验中最多能得到铜多少克？（写出计算过程）

Answer 1

【答案】分析：（1）根据质量守恒定律求出反应前后的质量差和1.1g比较进行分析．
可从反应条件及装置中气体是否被充分吸收角度进行分析．
（2）根据X是否参与反应影响实验及安全性角度分析．
（3）根据化学方程式进行计算，注意解题步骤的规范性．
解答：解：（1）根据质量守恒定律知反应前后的质量差即为反应的碳和氧的质量，为56.8g-38.2g-20.0g=1.4g＞1.1g，说明反应中消耗碳和氧元素的质量大于生成二氧化碳的质量．主要原因是由于装置的滞留的二氧化碳不能被吸收，同时反应时还可能发生反应C+CuOCu+CO↑，部分碳没有转换为二氧化碳．
故答案为：大于；   AB 
（2）因为氧气要和碳发生反应，反应结束后要和生成的铜反应，影响实验结果；
氢气具有可燃性，且不安全使用时必须验纯，所以选氮气．
故答案为：N₂
（3）解：设实验中最多能得到铜的质量为X 
C+2CuO2Cu+CO₂↑    
160         128     
16g          X
  
解之得：X=12.8g        
答：实验中最多能得到铜的质量为12.8g
点评：根据化学方程式进行计算，关键要注意步骤规范，一般步骤为：①设未知量，②正确书写化学方程式，③找出已知量，未知量，算有关的相对分子质量，④列比例式，⑤解比例式，⑥简答．