Question

某课外小组同学对均匀含碳的铜粉样品进行铜的质量分数测定，采用如图所示进行实验（气密性良好，图中铁架台等仪器已略去），他们利用30%的双氧水和二氧化锰作用，制得实验中所需氧气（2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑）

请回答下列有关问题：
（1）仪器a的名称________，c的名称________．
（2）A装置还可用于制备________（气体）．
（3）装置D的作用是________．
（4）已知硬玻璃管b内装有铜和碳的混合物4g，当完全反应，停止加热，冷却后，称得装置质量增加2.2g，则样品铜的质量分数是________．
（5）实验完成后，教师评议说，按上述实验设计，即使b中完全反应，c中完全吸收，也不会得出准确的结果，经讨论有同学提出A、B之间加一装置，再次实验后，得到较准确的结果，请你判断，原来实验装置测得铜的质量分数偏________（填“大”或“小”），在A和B之间加入的实验装置可以是________，其中盛放的药品是________．

Answer 1

解：（1）仪器a是分液漏斗，c是锥形瓶．
（2）A装置属于“固液常温型”制取气体，在还可用于制备二氧化碳、氢气等气体．
（3）为防止外界空气进入C装置被碱石灰吸收，影响实验结果，故D装置的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止进入C装置影响实验结果．
（4）根据质量守恒定律，反应生成的二氧化碳的质量为装置C增重的质量，同理混合物中碳的质量即为二氧化碳中碳的质量，即 2.2g×100%=0.6g，所以铜的质量为4g-0.6g=3.4g，则铜的质量分数为：×100%=85%．
（5）因为装置A中氧气逸出时要带出水蒸气，水蒸气通过B装置后可以被装置C的碱石灰吸收，使C装置增重的质量偏大，从而碳的质量增大，铜的质量偏小，铜的质量分数偏小．所以应在A和B之间加一个洗气瓶，以除去氧气中的水蒸气，可选用浓硫酸作干燥剂．
故答案为：（1）分液漏斗；锥形瓶；（2）二氧化碳等；（3）吸收空气中二氧化碳和水，防止进入C装置影响实验结果；（4）85%；（5）偏小；洗气瓶；浓硫酸．
分析：（1）根据常见的化学仪器进行分析解答．
（2）A装置属于“固液常温型”制取气体，据此进行分析解答．
（3）D中碱石灰是为了防止空气中的二氧化碳和水进入C中被碱石灰水吸收，影响实验结果．
（4）反应生成的二氧化碳的质量为装置C增重的质量，根据二氧化碳的质量计算出碳元素的质量，进而可计算出铜的质量及样品铜的质量分数．
（5）根据装置A中氧气逸出时要带出水蒸气，结合装置图进行分析解答．
点评：本题难度较大，属于综合性实验题，理清实验思路，根据实验目的分析组合装置中各个装置的作用是解答本题的关健．