Question

用氫氣還原氧化銅的方法測定某氧化銅樣品的純度（雜質(zhì)不與氫氣反應），同學們設(shè)計了以下實驗裝置．準確稱取15克干燥樣品進行實驗．

（1）在實驗中，乙裝置的作用是

 

．
（2）準確稱取完全反應前后裝置丙和丁的質(zhì)量如表：

	裝置丙	裝置丁
反應前	48.8克	161.2克
反應后	46.5克	163.9克

小明根據(jù)裝置丙減少的質(zhì)量就是氧元素質(zhì)量，求得氧化銅的質(zhì)量為

 

克，純度為

 

．小麗想根據(jù)裝置丁的質(zhì)量變化進行計算，請幫小麗求出氧化銅樣品的純度（寫出計算過程）．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,氣體的干燥（除水）,根據(jù)化學反應方程式的計算,氫氣的化學性質(zhì)與燃燒實驗

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)無水硫酸銅遇到水變藍的特性考慮；
（2）丙中質(zhì)量減輕的是氧化銅中氧元素的質(zhì)量，根據(jù)氧元素的質(zhì)量可求氧化銅的質(zhì)量，再計算純度；根據(jù)濃硫酸具有吸水性，根據(jù)濃硫酸質(zhì)量的增加量就是生成的水的質(zhì)量，再根據(jù)水的質(zhì)量計算出氧化銅的質(zhì)量，再計算純度．

解答：解：（1）氫氣通過濃硫酸是為了除去氫氣中的水分，無水硫酸銅遇到水由白色變藍，所以通過無水硫酸銅就是檢驗濃硫酸是否把氫氣中水分除盡；
（2）有方程式H₂+CuO

△   .

Cu+H₂O，可知丙減少的質(zhì)量就是氧元素質(zhì)量，氧化銅中氧元素的質(zhì)量為：48.8g-46.5g=2.3g，所以氧化銅的質(zhì)量為

2.3g

16 64+16 ×100%

=11.5g，氧化銅的質(zhì)量分數(shù)為

11.5g

15g

×100%=76.7%；
根據(jù)濃硫酸質(zhì)量的增加量就是生成的水的質(zhì)量，所以生成水的質(zhì)量為：163.9g-161.2g=2.7g，設(shè)要生成2.7g水需要參加反應的氧化銅的質(zhì)量為x則：
H₂+CuO

△   .

Cu+H₂O
   80         18
   x         2.7g
根據(jù)：

80

x

=

18

2.7g

解得x=12g，所以氧化銅的質(zhì)量分數(shù)：

12g

15g

×100%=80%
答：氧化銅樣品的純度為80%．
故答案為：（1）檢驗氫氣中水分是否全部被吸收；（2）11.5；76.7；80%．

點評：本題容易出錯的地方是對兩種做法不同的原因分析，要考慮濃硫酸的吸水性，不僅吸收了生成的水，連空氣中的水也吸收了．