Question

現擬用圖所示裝置（尾氣處理部分略）來制取一氧化碳，并用以測定某銅粉樣品（混有CuO粉末）中金屬銅的含量

（1）制備一氧化碳的化學方程式是　 　；

（2）試驗中，觀察到反應管中發生的現象是　 　；尾氣的主要成分是　 　；

（3）反應完成后，正確的操作順序為　 　（填字母）

a．關閉漏斗開關 b．熄滅酒精1 c．熄滅酒精燈2

（4）若試驗中稱取銅粉樣品5.0g，充分反應后，反應管中剩余固體的質量為4.8g，則原樣品中單質銅的質量分數為　 　；

（5）從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水、雙氧水中選用合適的試劑，設計一個測定樣品中金屬銅質量分數的方案；

①設計方案的主要步驟是（不必描述操作過程的細節）　 　；

②寫出有關反應的化學方程式　 　．

 

Answer 1

（1）HCOOHCO↑+H2O（2）樣品由黑色變紅色；CO、CO2（3）cab（4）80%（5）將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應后，過濾，干燥，稱量剩余固體銅的質量即可；CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

【解析】（1）甲酸在濃硫酸、加熱的條件下分解生成CO與H2O；

（2）實驗中，反應管中發生反應CuO+COCu+CO2，反應管中發生的現象是黑色粉末變紅；尾氣的主要成分是CO、CO2；

（3）實驗步驟：先通入CO一會兒后，加熱待反應管內的藥品完全后，停止加熱，然后繼續通入CO到玻璃管冷卻為止；

（4）若試驗中稱取銅粉樣品5.0g，充分反應后，反應管中剩余固體的質量為4.8g，剩余固體全部為銅，利用差量法計算出原樣品中氧化銅的質量，進而計算銅的質量分數；

（5）①要測定銅的質量分數，可以把濃硫酸稀釋，銅和稀硫酸不反應，氧化銅和稀硫酸反應，即可求出銅的質量分數．設計方案的主要步驟是將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應后，過濾，干燥，稱量剩余固體銅的質量即可．②反應的化學方程式為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．

【解析】
（1）甲酸在濃硫酸、加熱的條件下分解生成CO與H2O，反應方程式為HCOOHCO↑+H2O；

故答案為：HCOOHCO↑+H2O；

（2）實驗中，反應管中發生反應CuO+COCu+CO2，反應管中發生的現象是黑色粉末變紅；尾氣的主要成分是CO、CO2；

故答案為：樣品由黑色變紅色；CO、CO2；

（3）反應完后，操作順序先撤酒精燈2，此時左邊裝置仍在制取CO，然后再關閉分液漏斗的開關，不再加入反應試劑，最后撤酒精燈1停止反應，這樣操作防止空氣中O2進入右邊裝置銅又被氧化為氧化銅了，正確的操作順序為：熄滅酒精燈2，關閉漏斗開關，最后熄滅酒精1，即cab；

故答案為：cab；

（4）若試驗中稱取銅粉樣品5.0g，充分反應后，反應管中剩余固體的質量為4.8g，剩余固體全部為銅，令樣品中CuO的質量為m，則：

CuO+COCu+CO2，固體質量減少△m

80 16

m 5g﹣4.8g=0.2g

故m=×0.2g=1g，

所以原樣品中金屬銅的質量分數為×100%=80%；

故答案為：80%；

（5）①要測定銅的質量分數，可以把濃硫酸稀釋，銅和稀硫酸不反應，氧化銅和稀硫酸反應，即可求出銅的質量分數．設計方案的主要步驟是將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應后，過濾，干燥，稱量剩余固體銅的質量即可；

故答案為：將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與稀硫酸充分反應后，過濾，干燥，稱量剩余固體銅的質量即可；

②反應的化學方程式為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；

故答案為：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．