Question

11．在各種金屬材料中銅是人類應用比較廣泛的金屬之一，某學習小組欲測定銅的相對原子質量，設計如下實驗方案：
查閱資料知：
（1）堿石灰可以吸收水蒸氣、二氧化碳等氣體
（2）氯化氫極易溶于水
實驗步驟：①連接好裝置；②檢查裝置氣密性；③裝入藥品；④打開分液漏斗活塞向錐形瓶中滴加入稀鹽酸； ⑤一段時間后點燃酒精燈；⑥D中黑色固體完全變成紅色，停止加熱，待D中玻璃管冷卻至室溫，關閉分液漏斗活塞；⑦數據處理．

請回答下列問題：
（1）實驗步驟②是檢查裝置 氣密性，如圖所示，保持裝置內溫度不變，將導管的末端深入裝有水的燒杯中．若效果良好，燒杯內導管處的現象（畫圈部分）是A．

選項	A	B	C	D
現象放大圖

（2）若使制取氫氣是裝置隨開隨用，隨關隨停，下列裝置可選用的是BC．

（3）B裝置中水的作用吸收鹽酸揮發的氯化氫氣體，C裝置的作用干燥氫氣．
（4）已知：CuO樣品質量為m₁克，E中增重為m₂克，D中反應后固體質量為m₃克，實際參加反應氫氣的質量為m₄克，試用m₁，m₂列出銅的相對原子質量的表達式$\frac{18{m}_{1}}{{m}_{2}}$-16．若無F裝置，則對測定結果的影響偏小（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）．
（5）請你評價實驗有什么不妥之處，并說明原因未與氧化銅反應的氫氣，排放到空氣中，應加尾氣收集裝置．
（6）利用A裝置，加入其他藥品，還可以制取的氣體是氫氣（填一種）．

Answer 1

分析 （1）根據制取氣體是先要檢查裝置的氣密性，以及壓強原理判斷選擇檢查氣密性的方法；
（2）要使裝置隨開隨用，隨關隨停，那就要控制可以兩種藥品接觸與分離；
（3）根據水可以吸收鹽酸揮發的氯化氫氣體，濃硫酸具有吸水性進行分析；
（4）根據CuO樣品的質量，E中增重水的質量分析銅的相對原子質量；F裝置阻止空氣中的水蒸氣浸入E裝置，結合方程式只要能包含銅或氧化銅的質量數據，列比例式就可求解；
（5）實驗中無法判斷CuO是否完全反應；
（6）根據A裝置的反應物是固體和液體，反應條件是常溫進行分析．

解答 解：（1）制取氣體是先要檢查裝置的氣密性，檢查裝置的氣密性時，保持裝置內溫度不變，即壓強不變，若裝置的氣密性良好，氣體即出不去也進不來，燒杯內導管處的現象應與A的相同，導管內的液面低于燒杯液面；B的現象表示內部氣壓大于外部氣壓，C中的現象表示內部氣壓小于外部氣壓；D的現象說明裝置漏氣；
（2）A、裝置當液體與固體接觸時反應，由于另一端橡皮塞，關閉活塞不能使液體進入另一端使兩種藥品分離，所以不可選；
B、裝置當液體與固體接觸時反應，關閉活塞后液體在壓力作用下進入長頸漏斗，使兩種藥品分離，反應停止，所以可選；
C、裝置當把干燥管浸入液體，液體與固體接觸時反應，把干燥管從液體中拿出，使兩種藥品分離，反應停止，所以可選；
故選：BC；
（3）B是安全瓶，B中氣體壓力過大時，水就會從玻璃管上端溢出，B中所盛是水，水的作用吸收鹽酸揮發的氯化氫氣體，濃硫酸具有吸水性，干燥氫氣；
（4）設銅的相對原子質量為x
H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O
   x+16      18
   m₁         m₂
$\frac{x+16}{{m}_{1}}$₌$\frac{18}{{m}_{2}}$
x=$\frac{18{m}_{1}}{{m}_{2}}$-16；
F裝置阻止空氣中的水蒸氣浸入E裝置，若無F裝置，E中增重m₂變大，則對測定結果偏小；
（5）實驗中未與氧化銅反應的氫氣，排放到空氣中，應加尾氣收集裝置；
（6）A裝置的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，可以制取氫氣．
故答案為：（1）檢查裝置的氣密性，A；
（2）BC；
（3）吸收鹽酸揮發的氯化氫氣體，干燥氫氣；
（4）$\frac{18{m}_{1}}{{m}_{2}}$-16，偏小；
（5）未與氧化銅反應的氫氣，排放到空氣中，應加尾氣收集裝置；
（6）氫氣．

點評 本題考查了實驗室制氫氣的原理以及根據反應的原理選擇合適的實驗裝置，學生的平常的化學學習中一定要注重對雙基知識的學習，只有具備完整的知識系統，才能夠很好的解決綜合問題．