Question

氨气是一种有强烈刺激性气味的气体，不宜直接排放到大气中．实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的相对原子质量．已知：2NH₄Cl+Ca（OH）₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O
2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）2SO₄
试回答：
（1）如果选用测定反应物CuO和生成物H₂O的质量[m（CuO），m（H₂O）]，请用下列仪器设计一个简单的实验方案．

①仪器连接的顺序（用字母编号表示，仪器可重复使用）    ；
②列出计算Cu的相对原子质量的表达式    ；
③下列情况将使测定结果偏大的是    （以下选择填空不限1个正确答案，均用字母编号填写）
（a）CuO未全部还原为Cu  （b）CuO受潮  （c）CuO中混有Cu
（2）如果仍采用上述仪器装置，其他方案可选用测定的物理量有   
（a）m（Cu）和m（CuO） （b）m（N₂）和m（H₂O） （c）m（Cu）和m（H₂O）  （d）m（NH₃）和m（H₂O）

Answer

（1）①根据题给的要求来测量氧化铜和水的质量，考虑到氨气可以和浓硫酸反应，但是不和碱石灰反应，所以应该用碱石灰来吸收水，而用浓硫酸来吸收氨气，可以据此答题；
②根据水和氧化铜的质量结合化学方程式2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O进行计算即可求出铜的相对原子质量；
③根据②计算的结果可以分析出使测定结果偏大的因素；
（2）根据题给的装置特点来分析得出可以选用的物质的质量．
【解析】
（1）①根据题给的要求来测量氧化铜和水的质量，考虑到氨气可以和浓硫酸反应，但是不和碱石灰反应，所以应该用碱石灰来吸收水，而用浓硫酸来吸收氨气，由于在制取氨气的过程中要产生水，所以应该先对产生的氨气进行干燥，即选择c装置，然后进行实验，最后为了防止氨气污染空气，所以要用浓硫酸来处理尾气，即正确的操作顺序为：bcacd；
②设铜的相对原子质量为x
2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
     3（x+16）54
      m（CuO）      m（H2O）

解得x=16
③根据②的解答可以知道如果氧化铜没有完全被还原或是混有了其他不反应的物质都会导致结算结果偏大，即题给的a中CuO未全部还原为Cu，导致生成水的质量偏小，可以导致计算结果偏大；b氧化铜若受潮，加热过程水分蒸发，导致测得水的质量偏大；c中含有铜会使产生的水的质量偏小，所以能够使计算结果偏大的为a和c；
（2）根据化学方程式2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O可以知道，我们可以测得的质量为：铜的质量、水的质量即氧化铜的质量，但是氮气和氨气的质量不可测定，故只要把铜、水即氧化铜的质量两两组合即可．
故答案为：（1）①bcacd；
②-16；
③ac；
（2）ac．