Question

【題目】根據氨氣還原氧化銅的反應，可設計測定銅元素相對原子質量Ar（Cu） (近似值)的實驗。先稱量反應物氧化銅的質量m(CuO)，反應完全后測定生成物水的質量m(H2O)，由此計算Ar（Cu）。為此，提供的實驗儀器及試劑如下(根據需要可重復選用，加入的NH4C1與Ca(OH)2的量足以產生使CuO完全還原的氨氣)：

請回答下列問題：

(1)氨氣還原熾熱氧化銅的化學方程式為________________________________；

(2)從所提供的儀器及試劑中選擇并組裝本實驗的一套合理、簡單的裝置，按氣流方向的連接順序為(用圖中標注的導管口符號表示)a→______________________________；

(3)在本實驗中，若測得m(CuO)=ag，m(H2O)=bg，則Ar（Cu）= _______________；

(4)在本實驗中，使測定結果Ar（Cu）偏大的是_______________ (填序號)；

①CuO未完全起反應 ② CuO不干燥

③CuO中混有不反應的雜質 ④堿石灰不干燥

⑤NH4C1與Ca(OH)2混合物不干燥

(5)在本實驗中，還可通過測定_______________和_______________，或_______________和_______________達到實驗目的。

Answer 1

【答案】2NH3+ 3CuO3Cu + 3H2O + N2 a→ e→ b→ e -16 ①③ m(CuO) m(Cu) m(Cu) m(H2O)

【解析】

（1）氨氣具有弱還原性，在加熱條件下可以被氧化銅氧化，生成物為氮氣、銅和水，反應的化學方程式為2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；

（2）因為需要測定反應后生成物水的質量，所以必需保證通入的氨氣是純凈干燥的，由于濃硫酸可以與氨氣反應，因此只能通過堿石灰進行干燥，再通入氧化銅進行反應，最后再通入堿石灰吸收反應生成的水，以測得生成水的質量，所以正確的順序為a→e→b→e；

（3）根據反應方程式2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2可知，氧化銅和水的物質的量相等，所以有以下關系式：=，解得Ar(Cu)=－16；

（4）由（3）可知得Ar(Cu)=－16，①若CuO未完全起反應，說明b偏小，結果偏大；②若CuO不干燥，說明a偏小，b偏大，結果偏低；③若CuO中混有不反應的雜質，說明b偏小，結果偏大；④若堿石灰不干燥，說明氨氣干燥不徹底，b偏大，結果偏低；⑤若NH4C1與Ca（OH）2混合物不干燥，但只要氨氣干燥徹底，對結果不影響；故答案為①③；

（5）根據反應方程式2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2可知，也可以通過測定m（CuO）和m（Cu）或m（Cu）和m（H2O）來達到實驗目的，故答案為m（CuO）和m（Cu）或m（Cu）和m（H2O）。