Question

13．某化學興趣小組的同學利用所學知識及下列裝置，設計并進行實驗，測定銅的相對原子質量．

Ⅰ．連接好裝置，…，裝入藥品（CuO樣品質量為m₁克）；
Ⅱ．打開分液漏斗活塞向錐形瓶中滴加入稀鹽酸；
Ⅲ．一段時間后點燃酒精燈；
Ⅳ．D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；
Ⅴ．稱量，D中反應后固體質量為m₂克，E中質量增加m₃克．
請回答下列問題：
（1）步驟Ⅰ中省略的操作是檢查裝置的氣密性；
（2）裝置B中的水能除去氫氣中可能存在的氯化氫氣體，則裝置C的作用是干燥氫氣；
（3）步驟Ⅲ要等一段時間后點燃酒精燈的原因是排除裝置內的空氣，防止氫氣與空氣混合時加熱發生爆炸；
（4）用m₁，m₂列出銅的相對原子質量的表達式$\frac{16{m}_{2}}{{m}_{1}-{m}_{2}}$；
（5）該興趣小組的同學還發現用m₁ 和m₃進行計算有誤差，請你推測其結果偏小（填“偏大”或“偏小”）．要減少實驗誤差，你的建議是在裝置E的右端再連接一個裝有濃硫酸的干燥裝置．

Answer 1

分析 根據已有的氣體的制取、凈化、干燥的知識以及根據數據的計算的知識進行分析解答即可．

解答 解：（1）與氣體有關的實驗，在加藥品前都要檢查裝置的氣密性，故填：檢查裝置的氣密性；
（2）用鋅與稀鹽酸制取的氫氣中，可能含有氯化氫氣體和水蒸氣，都對后續實驗有干擾，裝置B用來除去氯化氫氣體，則裝置C用來除去水蒸氣或者說干燥氫氣；故填：干燥氫氣；
（3）因氫氣與空氣混合加熱時可能爆炸，故要先通一會兒氫氣，排除裝置內的空氣后再加熱；故填：排除裝置內的空氣，防止氫氣與空氣混合時加熱發生爆炸；
（4）步驟Ⅳ中已經說明黑色固體完全變成紅色，可以理解為氧化銅完全反應，
設銅的相對原子質量為x
CuO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O△m 
 x+16              16
 m₁               m₁-m₂
$\frac{x+16}{16}=\frac{{m}_{1}}{{m}_{1}-{m}_{2}}$        
x=$\frac{16{m}_{2}}{{m}_{1}-{m}_{2}}$
故填：$\frac{16{m}_{2}}{{m}_{1}-{m}_{2}}$；
（5）由于裝置E的右端與空氣相通，可能吸收空氣中的水蒸氣而導致m₃偏大，則銅的相對原子質量偏小，解決措施可在裝置E的右端再連接一個干燥裝置．故填：偏小，在裝置E的右端再連接一個裝有濃硫酸的干燥裝置．

點評 本題考查基礎實驗操作、氣體的實驗室制法、氣體的凈化和干燥、實驗數據和實驗誤差分析等相關知識與技能，體現了轉化與守恒的基本思想．涉及用鋅和稀鹽酸制取氫氣，氫氣中混有氯化氫氣體的去除，氫氣的干燥，實驗誤差和數據分析及計算等，綜合性強，能力考查水平較高，屬于較難題．