Question

12．小王同學在學習了金屬的化學性質后，想對學校實驗室中的鋅、銅合金中所含鋅、銅的質量分數進行粗略測定．在科學老師的指導下，設計了如圖所示的實驗裝置，選用了三種試劑：A．蒸餾水B．鋅、銅合金C．稀硫酸．小王設計實驗的基本思路是：利用合金與酸反應產生的氣體，通過上述實驗裝置把水排到量筒中，讀出量筒中水的體積（不考慮其它因素的影響，反應產生的氣體即為量筒中水的體積），可計算鋅、銅合金中鋅、銅的質量分數．
試回答下列問題：
（1）根據實驗設計思路，實驗時在廣口瓶中加入一定量的蒸餾水，底部有小孔的試管中應加入B（填寫試劑的相應字母標號）．
（2）小王同學在實驗過程中選取了3g鋅、銅合金與足量的稀硫酸，反應完全后，量筒中接收的液體的體積為0.1L，求鋅、銅合金中鋅的質量是多少？（氫氣的密度約為0.09g/L）
（3）如要測定部分被氧化成氧化鋅的鋅粒中鋅單質的質量分數，能否用上述實驗方法能（填“能”或“不能”），請說明理由鋅與酸反應產生氣體，而氧化鋅與酸反應不產生氣體．

Answer 1

分析 通過測定合金與酸反應產生氫氣的體積來測定合金鋅、銅的質量分數，此合金中是鋅與稀硫酸反應產生氫氣，要根據氫氣的質量，利用化學方程式求鋅的質量．

解答 解：（1）排在氫前的金屬可以與鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣，與硝酸等強氧化性酸不能產生氫氣，要測定生成氫氣的體積，可以使用排水法．所以根據實驗設計思路，實驗時在廣口瓶中加入一定量的蒸餾水，底部有小孔的試管中應加入鋅、銅合金；
（2）根據“量筒中接收的液體的體積為0.1L”，氫氣的體積為0.1L，因為氫氣的密度為0.089g/L，故其質量為0.089g/L×0.1L=0.0089g；
設生成0.0089g氫氣，需要鋅的質量為x．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x             0.0089g
$\frac{65}{x}$=$\frac{2}{0.0089g}$
解得x=0.29g
故鋅、銅合金中鋅的質量分數是：$\frac{0.29g}{3g}$×100%=9.6%，
（3）如要測定部分被氧化成氧化鋅的鋅粒中鋅單質的質量分數，能用上述實驗方法．因為鋅與酸反應產生氣體，而氧化鋅與酸反應不產生氣體．
故答案為：（1）B；
（2）9.6%；
（3）能；鋅與酸反應產生氣體，而氧化鋅與酸反應不產生氣體．

點評 本題考查了金屬性質的應用，要測定其中某成分的含量，可以使其發生化學反應，而另一種金屬不反應．根據生成物質的質量來進行起算．