实验室制取和收集气体的思路

（9分）某课外活动小组在学习了铜与氧气反应(2Cu+O2＝2CuO)这一性质后，想做一做“空气中氧气含量的测定”实验，并在最后将铜丝进行回收。(1)课外活动小组...

2023-07-03 18:06发布

站内问答 / 化学
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这道初中化学的题目是：
（9分）某课外活动小组在学习了铜与氧气反应(2Cu+O2＝2CuO)这一性质后，想做一做“空气中氧气含量的测定”实验，并在最后将铜丝进行回收。
(1)课外活动小组对空气中氧气含量的测定做了如下实验：在由两个注射器组成的密闭系统内有50 mL空气，如图。然后给装有铜丝的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的铜丝变黑且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。

请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
①实验结束后，注射器内空气的体积减少了约      mL，这是因为                     
②在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是             。
③上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的
可能原因是                       。
(2)课外活动小组发现红热的铜丝变黑后，为了回收再利用铜丝，在研究如何除去黑色
物质的讨论中，制定了下列方案。

请根据以上方案回答：
① 乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式为                                     
两种方案相比较，甲方案的不足之处是                            。
②若采用甲、乙两种方案处理此变成黑色的铜丝，并且充分反应，则回收的铜丝a的质
量              (填“<”、“>”、“=”)铜丝b的质量。
1条回答
中分气质美女
2023-07-03 18:22
这道初中化学题的正确答案为：
（9分）（1） ①10 空气中氧气体积约占 1/5 . （各1分）② 让铜充分与氧气反应；（1分）③铜丝未能完全消耗掉注射器内的氧气或装置漏气；（2分）
（2）① CuO + 2HCl ="=" CuCl2 + H2O; （1分） CO有毒，尾气CO未处理，实验装置复杂等。（2分）②  > （1分）
解题思路 ：（1）由于铜的氧化反应只消耗掉了空气中的氧气，而氧气在空气中约占空气体积的
1
5
，可得出：50×
1
5
=10ml，故为：①10；氧气的体积约占空气总体积的
1
5
，注射器中的氧气被铜消耗掉了；②交替缓慢推动两个注射器的目的是使封闭空间的氧气与铜网充分接触，使空气中的氧气与铜网充分反应．③交替缓慢推动两个注射器的目的是使封闭空间的氧气充分反应，但是推动的缓慢程度不易控制，易得出实验不精确的地方可能是因为空气中的氧气没有完全被铜网消耗掉．
（2）①碱性氧化物与酸反应生成盐和水可写出化学方程式：CuO+2HCl=CuCl2+H2O；从实验操作与环境保护方面看用乙方案要好些，故为：乙；甲方案使用CO，操作不便，浪费能源，而且可能对环境造成污染
②解：两种方案一种是用一氧化碳还原氧化铜，另一种是用盐酸去除表面的氧化铜，从两种方案的反应原理可知铜丝a的质量要大于铜丝b的质量．
实验消耗氧气的质量：0.01L×1.3g/L=0.013g
设被0.013g氧气氧化的铜的质量为x
2Cu+O22CuO
2×64 32
x 0.013g
2×64:32= x:0.013g
x=0.05g，这0.05g铜最终进入了溶液，所以b最后剩余的铜就少了0.05g
为：a铜丝质量＞b铜丝质量，理论上a铜丝比b铜丝多0.05g

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