Question

氨氣（NH₃）極易于水，其水溶液顯堿性．實驗室欲可用氨氣代替氫氣還原氧化銅，并測定銅的相對原子質量，該反應生成物為氮氣、銅和水．實驗裝如下圖所示：實驗完成后測定銅和生成水的質量分別為m（Cu）和m（H₂O）．試回答下列問題：

（1）寫出標有字母儀器的名稱：a

 

b

 

．
（2）寫出氨氣還原氧化銅的化學方程式：

 

．
（3）裝置A的作用是：

 

．
（4）裝置C的作用是：

 

．
（5）裝置D的作用是：

 

．
（6）請寫出計算銅的相對原子質量的數學表達式：

 

．
（7）若無D裝置，則計算出來的銅相對原子質量是偏

 

（填高、低或不變）

Answer 1

考點：實驗探究物質的性質或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,根據化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）熟記常用化學儀器；
（2）氨氣具有弱還原性，在加熱條件下可以被氧化銅氧化，生成氮氣、銅和水；則可書寫化學方程式；
（3）考慮氧化鈣與水反應，干燥作用；
（4）考慮吸收氨氣與氧化銅反應生成的水；
（5）考慮濃硫酸與氨氣反應；
（6）通入硬試管中的氫氣要干燥，第一個裝有堿石灰的U形管的作用是除去氫氣中的水分；由裝置圖與實驗原理可知，第二個裝有堿石灰的U形管的作用是用于吸收反應產生的水，根據水的質量測定銅元素的相對原子質量Ar（Cu），
（7）考慮D裝置的作用．

解答：解：測定Cu元素相對原子質量的實驗過程為：先稱量CuO的質量，完全反應后測定生成水的質量，由此可知需測定生成水的質量，由于氨氣（NH₃）是堿性氣體，不能用濃硫酸進行干燥；生成的氨氣需先通過氧化鈣干燥、再與氧化銅反應，并把還原氧化銅后生成的水用不能吸收剩余氨氣的氧化鈣吸收，最后反應后剩余的氨氣用濃硫酸吸收處理，以防止造成空氣污染．
（1）標有字母儀器的名稱：a為酒精燈，b為鐵架臺；
（2）氨氣具有弱還原性，在加熱條件下可以被氧化銅氧化，反應物為氮氣、銅和水，反應的化學方程式為2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+3H₂O+N₂，
（3）裝置A的作用是：干燥潮濕的氨氣．
（4）裝置C的作用是：吸收氨氣與氧化銅反應生成的水．
（5）裝置D的作用是：吸收過量的氨氣，防止造成空氣污染．
（6）設測定的氧化銅質量為A、生成水的質量為B，設銅的相對原子質量為A_r（Cu），
3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O
3A_r（Cu）+48         54
A                    B
則

3Ar(Cu)+48

54

=

A

B

，解得 A_r（Cu）=

18A

B

-16．
（7）因為氧化鈣不能吸收剩余氨氣，裝置D的作用除了吸收氨氣，還隔離了空氣中的水，如果沒有的話，算得結果會偏小．
故答案為：
（1）酒精燈，鐵架臺；
（2）2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+3H₂O+N₂，
（3）干燥潮濕的氨氣．
（4）吸收氨氣與氧化銅反應生成的水．
（5）吸收過量的氨氣，防止造成空氣污染．
（6）A_r（Cu）=

18A

B

-16．
（7）不變．

點評：本題主要考查氨氣的制備、凈化、干燥和利用方程式進行的計算以及有關誤差分析，一定要認真、細致的分析問題．