(2011•顺义区二模)小明上网阅读时得知根据氨气还原氧化铜的反应,可设计测定铜元素相对原子质量(Ar)的实验.小明很感

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  • (1)由于把氨气通入无色酚酞试液时变红,可判断氨气呈现碱性;氢氧化钙与氯化铵交换成分生成氯化钙和氨水,氨水分解成氨气和水,因此氢氧化钙与氯化铵反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl

    .

    CaCl2+2H2O+2NH3↑;

    (2)将纯净干燥的氨气通入装有氧化铜的玻璃管,加热,观察到玻璃管内黑色固体变为亮红色,管口有液滴,同时生成空气中含量最多的氮气,因此该反应的化学方程式为3CuO+2NH3

    .

    3Cu+N2+3H2O;

    (3)①根据实验设想,实验中需要测定反应生成水的质量,因此在把氨气通入氧化铜前应使用不能与氨气发生反应的氢氧化钠进行干燥,并把还原氧化铜后生成的水仍用不能吸收多余氨气的氢氧化钠吸收,反应后多余的氨气使用浓硫酸处理,以防止造成空气污染,因此所组成的装置连接方式为aeebbeecd;

    ②根据反应的化学方程式,假设测定的氧化铜质量为A、生成水的质量为B,设铜的相对原子质量为m

    3CuO+2NH3

    .

    3Cu+N2+3H2O

    3m+48 54

    A B

    3m+48

    A=

    54

    B

    m=

    18A

    B-16

    即铜的相对原子质量与测定氧化铜的质量成正比而与测定水的质量成反比,因此A.CuO未完全起反应,导致生成水的质量偏小;B.CuO不干燥,加热过程水分蒸发,导致测得水的质量偏大;C.氢氧化钠固体不干燥,对水的吸收与测量不受影响;D.CuO中混有不反应的杂质,生成水的质量相对偏小;E.NH4Cl与Ca(OH)2混合物不干燥,对氨气还原氧化铜的实验不产生影响;故导致测定结果偏大的因素为AD;

    ③根据反应的化学方程可发现,通过测定氧化铜与铜或铜与水等质量,皆能计算出铜元素的相对原子质量.

    故答案为:

    (1)碱性;Ca(OH)2+2NH4Cl

    .

    CaCl2+2H2O+2NH3↑;

    (2)3CuO+2NH3

    .

    3Cu+N2+3H2O;

    (3)①C;②AD;③CuO;Cu.