Question

課堂上，老師為同學(xué)們出了這樣一道題目：測定一包銅粉和氧化銅粉末的混合物中銅粉的含量．提供的藥品有鋅粒和稀硫酸，實(shí)驗(yàn)儀器自選，要求用三種不同的方法加以測定．經(jīng)過討論，同學(xué)們設(shè)計(jì)了下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：
甲同學(xué)：稱取一定質(zhì)量的混合物粉末，向其中加入足量的稀硫酸，充分反應(yīng)后過濾，再洗滌、干燥，稱量所的固體的質(zhì)量．
乙同學(xué)：稱取一定質(zhì)量的混合物粉末，放置在空氣中充分加熱，冷卻后稱量所的固體的質(zhì)量．
（1）甲同學(xué)的方案中，如果不對(duì)所的固體進(jìn)行洗滌，而直接干燥，測定結(jié)果將（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（2）請(qǐng)說明乙同學(xué)的測定原理．
（3）請(qǐng)你在設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測定該混合物中銅粉的含量，簡述操作過程和要測量的數(shù)據(jù)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)若對(duì)過濾后所得固體不進(jìn)行洗滌，固體表面附著的溶液在干燥時(shí)析出固體溶質(zhì)而導(dǎo)致所稱得固體質(zhì)量偏高進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)銅加熱生成氧化銅，利用前后質(zhì)量的增加，可計(jì)算原來Cu的質(zhì)量，即可計(jì)算混合物中銅粉的含量進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)氫氣具有還原性、硫酸和鋅反應(yīng)生成進(jìn)行解答．

解答：解：（1）稱取一定質(zhì)量的混合物粉末，向其中加入足量的稀硫酸，銅和硫酸不反應(yīng)，氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，所以充分反應(yīng)后過濾，再洗滌、干燥，稱量所的固體的質(zhì)量就是銅的質(zhì)量；若對(duì)過濾后所得固體不進(jìn)行洗滌，固體表面附著的溶液在干燥時(shí)析出固體溶質(zhì)而導(dǎo)致所稱得固體質(zhì)量偏高，即銅的質(zhì)量增加，所以測定結(jié)果將偏大；
故填：偏大；
（2）稱一定質(zhì)量混合物，充分加熱，銅生成CuO，根據(jù)前后增加的質(zhì)量就是參加反應(yīng)氧氣的質(zhì)量，可計(jì)算原來Cu的質(zhì)量，即可計(jì)算混合物中銅粉的含量；
故填：根據(jù)前后增加的質(zhì)量就是參加反應(yīng)氧氣的質(zhì)量，可計(jì)算原來Cu的質(zhì)量，即可計(jì)算混合物中銅粉的含量；
（3）用還原法還原氧化銅：稱一定質(zhì)量混合物，將足量Zn與足量稀硫酸產(chǎn)生的H₂，通入銅粉和氧化銅粉末的混合物，加熱，還原CuO，充分反應(yīng)后稱重．根據(jù)固體前后減少的質(zhì)量就是氧化銅中氧元素，可計(jì)算原來CuO的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算Cu的質(zhì)量，即可計(jì)算混合物中銅粉的含量．
故填：稱一定質(zhì)量混合物，將足量Zn與足量稀硫酸產(chǎn)生的H₂，通入銅粉和氧化銅粉末的混合物，加熱，還原CuO，充分反應(yīng)后稱重；測量的數(shù)據(jù)是反應(yīng)前混合物的質(zhì)量、反應(yīng)后混合物的質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道實(shí)驗(yàn)方案的探究和設(shè)計(jì)題，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)以及分析和解決問題的能力，考查角度廣，難度大．