Question

现用如实验装置测定铜和氧化铜混合物中铜元素的含量．
试回答下列问题：
（1）仪器a、b的名称为a________，b________；
（2）A中可观察到的现象为________；反应的化学方程式为________；
（3）B装置的作用是________；C装置的作用是________；
（4）在给D装置加热前，应该进行的一步操作是________，其目的是________；
（5）已知D装置中铜和氧化铜混合物的质量为10g，经称量，反应前后E装置的质量分别为100.2g和102.0g，原混合物中铜元素的质量分数为________（假设各装置中的反应或吸收都是完全的）．
（6）F装置的作用是吸收空气中的水蒸气，如不加F装置，会使实验结果________ （填“偏低”或“偏高”）．

Answer 1

解：（1）仪器a、b的名称为：a为长颈漏斗；b为酒精灯；
（2）锌和盐酸生成氯化锌和氢气，A中可观察到的现象为Zn粒逐渐减少，且有气泡产生；反应的化学方程式为：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（3）盐酸具有挥发性，挥发出氯化氢气体，氢氧化钠和氯化氢反应生成氯化钠和水，所以B装置的作用是除去氢气中的HCl；浓硫酸具有吸水性，C装置的作用是除去氢气中水蒸气；
（4）氢气是可燃性气体，给D装置加热前，应该进行的一步操作是先通入H₂；其目的是赶走管中的空气，防止加热时爆炸；
（5）E装置增加的质量为水的质量，水的质量=102.0g-100.2g=1.8g
设参加反应的氧化铜的质量为x．
CuO+H₂Cu+H₂O
80 18
x 1.8g

x=8.0g
氧化铜中铜元素的质量为：8.0g×=6.4g
原混合物中铜元素的质量分数=×100%=84%
答：原混合物中铜元素的质量分数为84%．
（6）如不加F装置会使得空气中水蒸气进入使得水的质量增加，那么计算出的氧化铜的质量也随着增加，所以会使实验结果偏小．
故答案为：（1）长颈漏斗；酒精灯；（2）Zn粒逐渐减少，且有气泡产生；Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（3）除去氢气中的HCl；除去氢气中水蒸气；（4）先通入H₂；赶走管中的空气防止加热时爆炸；（5）84%；（6）偏低；
分析：（1）根据常见仪器的名称进行解答；
（2）根据锌和盐酸生成氯化锌和氢气进行解答；
（3）根据盐酸具有挥发性以及浓硫酸具有吸水性进行解答；
（4）根据氢气还原氧化铜的注意事项进行解答；
（5）根据E装置增加的质量为水的质量进行解答；
（6）根据如不加F装置会使得空气中水蒸气进入使得水的质量增加，那么计算出的氧化铜的质量也随着增加，所以会使实验结果偏小进行解答．
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．