现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定

现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。

(1)制备一氧化碳的化学方程式是___________________。

(2)实验中,观察到反应管中发生的现象是_____________;尾气的主要成分是_________。

(3)反应完成后,正确的操作顺序为________(填字母)

a.关闭漏斗开关   b.熄灭酒精灯1  c.熄灭酒精灯2

(4)若实验中称取铜粉样品10.0 g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为9.6 g,则原样品中单质铜的质量分数为________。

(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的最佳方案:

①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)__________;

②写出有关反应的化学方程式:______________________________。

答案

【知识点】化学实验J4C3J3A4

【答案解析】(1)HCOOHCO↑+H2O (2)样品粉末逐渐变为红色 CO、CO2 (3)cab (4)80% 

(5)将浓硫酸稀释;称取一定量的样品;样品与过量稀硫酸充分反应;过滤、洗涤、干燥、称量、计算 

CuOH2SO4===CuSO4H2O

解析::(1甲酸在浓硫酸、加热的条件下脱水分解生成COH2O反应方程式为HCOOHCO↑H2O

(2)实验中,反应管中发生反应CuO+CO Cu+CO2,因此反应管中发生的现象是黑色粉末变红;尾气的主要成分是CO、CO2
(3)反应完后,
停止加热玻璃管,然后继续通入CO到玻璃管冷却为止,以防止空气中O2进入右边装置将生成的铜氧化为氧化铜,操作顺序先撤酒精灯2,此时左边装置仍在制取CO,然后再关闭分液漏斗的开关,不再加入反应试剂,最后撤酒精灯1停止反应。

(4)若实验中称取铜粉样品10.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为9.6g,剩余固体全部为铜,设样品中CuO的质量为m,

则:CuO+CO Cu+CO2,固体质量减少△m
80                  16
m                10g-9.6g=0.4g

故m=2g,则
铜的质量分数为(10-2)×100%/10=80%。

(5)①要测定铜的质量分数,可以把浓硫酸稀释,铜和稀硫酸不反应,氧化铜和稀硫酸反应,然后过滤、洗涤、称量即可求出铜的质量。

②反应的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
【思路点拨】解答本题类似于初中化学氢气还原氧化铜的实验;解答可运用差量法,但需注意求的是铜的质量分数,而不是氧化铜的质量分数。

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