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NH4Cl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（用圖中標注的字母表示）A→________________________。

（3）在本實驗中，使測定結果Ar(Cu)偏大的是________________________（填序號）。

①CuO未完全反應 ②CuO不干燥

③CuO中混有不反應的雜質 ④NH4Cl與Ca(OH)2混合物不干燥

Answer 1

【答案】2NH3+3CuO3Cu+3H2O+ N2↑ ADBDC ①③

【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，生成氮氣、銅和水；

（2）根據題干可知需測定生成水的質量，生成的氨氣需先通過堿石灰干燥、再與氧化銅反應，最后用堿石灰吸收生成的水，以測得生成水的質量；

（3）由反應方程式可知氧化銅和水的物質的量相等，列出關系式計算即可；

（4）根據Ar（Cu）=- ﹣16，從是否影響a或b來分析誤差。

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

故答案為：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，最后在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ADBDC，

故答案為：ADBDC；

（3）根據反應方程式

2NH3+3CuO3Cu+3H2O+ N2

3 3

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，

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NH4Cl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。

所以選項①③正確，

故答案為：①③。