Question

某課外活動小組的同學(xué)將過量的炭粉和16克氧化銅均勻混合，用下圖所示裝置
進行實驗．圖中鐵架臺等裝置已略去．請回答有關(guān)問題：
（1）同學(xué)們想通過測定消耗碳、氧元素的質(zhì)量和生成二氧化碳的質(zhì)量，分析氧化銅和炭粉反應(yīng)產(chǎn)生的氣體除CO₂外是否還有其它產(chǎn)物．反應(yīng)一段時間后停止加熱，冷卻到室溫．反應(yīng)前、后測得的數(shù)據(jù)如下：

裝置	反應(yīng)前	反應(yīng)后
A	試管的質(zhì)量38.2 克 氧化銅和炭粉混合物的質(zhì)量20.0克	試管和固體物質(zhì)的質(zhì)量56.8 克
B	反應(yīng)后瓶內(nèi)石灰水比反應(yīng)前增重1.1 克

分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)中消耗碳和氧元素的質(zhì)量______（填“大于”、“小于”或“等于”）生成二氧化碳的質(zhì)量．下列4項中跟這一結(jié)果有關(guān)的有哪幾項？______．（填寫字母）
A．裝置中還有一部分CO₂未被石灰水溶液吸收
B．氧化銅和炭粉反應(yīng)產(chǎn)生的氣體除CO₂外還有CO
C．氧化銅和炭粉沒有完全反應(yīng)
D．該反應(yīng)不符合質(zhì)量守恒定律
（2）有同學(xué)認為用圖示裝置C代替上面的裝置A，加熱前先通一會氣體X，停止加熱后再通一會該氣體，這樣可使實驗測得的數(shù)據(jù)更能準確的說明問題．你認為在O₂、N₂和H₂三種氣體中，X應(yīng)選擇哪一種氣體？______．
（3）實驗中最多能得到銅多少克？（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律求出反應(yīng)前后的質(zhì)量差和1.1g比較進行分析．
可從反應(yīng)條件及裝置中氣體是否被充分吸收角度進行分析．
（2）根據(jù)X是否參與反應(yīng)影響實驗及安全性角度分析．
（3）根據(jù)化學(xué)方程式進行計算，注意解題步驟的規(guī)范性．
解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律知反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為反應(yīng)的碳和氧的質(zhì)量，為56.8g-38.2g-20.0g=1.4g＞1.1g，說明反應(yīng)中消耗碳和氧元素的質(zhì)量大于生成二氧化碳的質(zhì)量．主要原因是由于裝置的滯留的二氧化碳不能被吸收，同時反應(yīng)時還可能發(fā)生反應(yīng)C+CuOCu+CO↑，部分碳沒有轉(zhuǎn)換為二氧化碳．
故答案為：大于；   AB 
（2）因為氧氣要和碳發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后要和生成的銅反應(yīng)，影響實驗結(jié)果；
氫氣具有可燃性，且不安全使用時必須驗純，所以選氮氣．
故答案為：N₂
（3）解：設(shè)實驗中最多能得到銅的質(zhì)量為X 
C+2CuO2Cu+CO₂↑    
160         128     
16g          X
  
解之得：X=12.8g        
答：實驗中最多能得到銅的質(zhì)量為12.8g
點評：根據(jù)化學(xué)方程式進行計算，關(guān)鍵要注意步驟規(guī)范，一般步驟為：①設(shè)未知量，②正確書寫化學(xué)方程式，③找出已知量，未知量，算有關(guān)的相對分子質(zhì)量，④列比例式，⑤解比例式，⑥簡答．