Question

某課外活動(dòng)小組加熱炭粉（過量）和氧化銅的混合物，再用下圖所示裝置，對(duì)獲得的銅粉（含炭）樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。圖中鐵架臺(tái)等裝置已略去。請(qǐng)回答下列問題：

儀器：鐵架臺(tái)（含鐵圈、鐵夾）、分液漏斗、平底燒瓶、硬質(zhì)玻璃管、干燥管、酒精燈、石棉網(wǎng)、洗氣瓶等。
藥品：紅褐色(含炭)樣品、過氧化氫溶液、二氧化錳、堿石灰（固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，可用來吸收水和CO₂）。
（1）除上述儀器外，實(shí)驗(yàn)中還必須用到的儀器是                ；
（2）實(shí)驗(yàn)操作前，首先進(jìn)行                   檢查。在C中加入樣品粉末W g，D中裝入藥品后并稱量為m₁ g，連接好儀器。打開A的上塞、活塞，慢慢滴加溶液。對(duì)C進(jìn)行加熱。當(dāng)C中藥品充分反應(yīng)后，關(guān)閉A的活塞，停止加熱。冷卻后，稱量D的質(zhì)量為m₂ g。 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中，裝置C中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)類型                ；充分反應(yīng)后裝置C中剩余的固體成分是                   。
（3）問題和討論：
實(shí)驗(yàn)完成后，老師評(píng)議說：按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，即使C中反應(yīng)完全，D中吸收完全，也不會(huì)得出正確的結(jié)果。經(jīng)討論，有同學(xué)提出在B與C之間加入一個(gè)裝置，該裝置作用是                                  。
（4）有學(xué)生提出直接用右圖裝置，在空氣中直接加熱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

圖中儀器“a”的名稱為             。
若取20g銅粉（含炭）樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，儀器a中剩余的固體質(zhì)量為24g，計(jì)算求原來混合物中銅的物質(zhì)的量以及銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
（要求：根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，并寫出計(jì)算過程�。�

Answer 1

（1）天平
（2）氣密性   化合反應(yīng)   氧化銅
（3）干燥
（4）蒸發(fā)皿    96%

試題分析：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?duì)獲得的銅粉（含炭）樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。所以需要用天平來稱量固體的質(zhì)量，為了得出準(zhǔn)確的結(jié)論，精確的測量生成二氧化碳的質(zhì)量，裝置需具有良好的氣密性。裝置C中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為碳和氧氣生成二氧化碳，銅和氧氣生成氧化銅，所以化學(xué)反應(yīng)類型為化合反應(yīng)，充分反應(yīng)后裝置C中剩余的固體成分是氧化銅。為了排除水蒸氣的而影響造成D裝置測量值偏大，需在B與C之間加入一個(gè)干燥裝置。在化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)質(zhì)量成比例，可根據(jù)化學(xué)方程計(jì)算生成24g氧化銅所需銅的質(zhì)量，從而計(jì)算出原混合物中銅的物質(zhì)的量以及銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解：設(shè)生成硫酸銅質(zhì)量為x克
2Cu+O₂2CuO
128               160
X                 24

x=19.2
n（Cu）=19.2/64=0.3mol
銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=19.2/20=0.96=96%