Question

（1）課外活動(dòng)小組對(duì)空氣中氧氣含量的測定做了如下實(shí)驗(yàn)：在由兩個(gè)注射器組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)有50mL空氣，如圖．然后給裝有銅絲的玻璃管加熱．同時(shí)交替推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞，至玻璃管內(nèi)銅絲變黑且較長時(shí)間內(nèi)無進(jìn)一步變化時(shí)停止．停止加熱后，待冷卻至室溫將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi)．
①驗(yàn)結(jié)束后，注射器內(nèi)空氣的體積減少了約______mL，這是因?yàn)開_____
②在實(shí)驗(yàn)的加熱過程中，交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是______．
③上述實(shí)驗(yàn)只是粗略測定空氣中氧氣含量的一種方法，你認(rèn)為造成該實(shí)驗(yàn)不夠精確的可能原因是______．
（2）課外活動(dòng)小組發(fā)現(xiàn)紅熱的銅絲變黑后，為了回收再利用銅絲，在研究如何除去黑色物質(zhì)的討論中，制定了下列方案．

①乙方案的燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．
兩種方案相比，______方案更好，其原因是______
②若采用甲、乙兩種方案處理此變成黑色的銅絲，并且充分反應(yīng)，則回收的銅絲a的質(zhì)量______（填“＜”、“＞”、“=”）銅絲b的質(zhì)量．請(qǐng)通過分析和計(jì)算，采用甲、乙兩種方案分別回收銅絲，所得到銅絲的質(zhì)量理論上最多相差多少克？（提示：假設(shè)該實(shí)驗(yàn)中所取空氣中氧氣的密度為1.30g/L．要求：計(jì)算結(jié)果精確到0.01g．）

Answer 1

【答案】分析：（1）①銅絲與空氣中的氧充分反應(yīng)，消耗掉空氣中氧氣，由空氣中氧氣的體積比容易求出空氣減少的體積．
②由實(shí)驗(yàn)條件可推出交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是使封閉空間的氧氣充分反應(yīng)．
③交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是使封閉空間的氧氣充分反應(yīng)，但是推動(dòng)的緩慢程度不易控制，易得出實(shí)驗(yàn)不精確的地方．
（2）兩種方案一種是用一氧化碳還原氧化銅，另一種是用鹽酸去除表面的氧化銅，從實(shí)驗(yàn)操作與環(huán)境保護(hù)方面看用乙方案要好些；從兩種方案的反應(yīng)原理可知銅絲a的質(zhì)量要大于銅絲b的質(zhì)量，由消耗的氧氣質(zhì)量可求出發(fā)生反應(yīng)的銅的質(zhì)量，從兩種方案的反應(yīng)原理可知銅絲a比銅絲b多的質(zhì)量就是參加氧化反應(yīng)的銅的質(zhì)量．
解答：解：（1）由于銅的氧化反應(yīng)只消耗掉了空氣中的氧氣，而氧氣在空氣中約占空氣體積的，可得出答案：50×=10ml，故答案為：①10；氧氣的體積約占空氣總體積的，注射器中的氧氣被銅消耗掉了；②交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是使封閉空間的氧氣與銅網(wǎng)充分接觸，使空氣中的氧氣與銅網(wǎng)充分反應(yīng)．③交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是使封閉空間的氧氣充分反應(yīng)，但是推動(dòng)的緩慢程度不易控制，易得出實(shí)驗(yàn)不精確的地方可能是因?yàn)榭諝庵械难鯕鉀]有完全被銅網(wǎng)消耗掉．
（2）①堿性氧化物與酸反應(yīng)生成鹽和水可寫出化學(xué)方程式：CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O；從實(shí)驗(yàn)操作與環(huán)境保護(hù)方面看用乙方案要好些，故答案為：乙；甲方案使用CO，操作不便，浪費(fèi)能源，而且可能對(duì)環(huán)境造成污染
②解：兩種方案一種是用一氧化碳還原氧化銅，另一種是用鹽酸去除表面的氧化銅，從兩種方案的反應(yīng)原理可知銅絲a的質(zhì)量要大于銅絲b的質(zhì)量．
實(shí)驗(yàn)消耗氧氣的質(zhì)量：0.01L×1.3g/L=0.013g
設(shè)被0.013g氧氣氧化的銅的質(zhì)量為x
 2Cu+O₂2CuO
 2×64   32
  x      0.013g

  x=0.05g，這0.05g銅最終進(jìn)入了溶液，所以b最后剩余的銅就少了0.05g
答案為：a銅絲質(zhì)量＞b銅絲質(zhì)量，理論上a銅絲比b銅絲多0.05g
點(diǎn)評(píng)：本題能通過實(shí)驗(yàn)探究的方式考查了銅與氧氣的反應(yīng)，空氣中氧的體積分?jǐn)?shù)、有關(guān)銅與氧氣反應(yīng)的計(jì)算，提高了學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)．