Question

3．某學習小組用如右圖所示裝置測定鋅銅合金中鋅、銅的質量分數．
（1）實驗前，先將鋅銅合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是：除去合金表面的氧化膜；
（2）實驗操作步驟有：檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，再進行的操作還有：①記錄C的液面位置；②將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重；③待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置；④由A向B滴加足量試劑；⑤檢查氣密性．上述再進行的操作的順序是④①③②（填序號）；記錄C的液面位置時，除視線平視外，還應使D與C保持液面水平；
（3）B中發生反應的化學方程式為Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（4）若實驗用鋅銅合金的質量為a g，與酸充分反應后，測得氫氣體積為V　L，為求出合金中鋅、銅的質量分數，還缺少的一個數據是D；
A．反應前加入稀酸的體積                    B．反應前加入稀酸的質量分數
C．實驗前反應裝置中空氣的體積              D．實驗條件下氫氣的密度
（5）若實驗用鋅銅合金的質量為a g，與酸充分反應后，B中剩余固體的質量為b　g，則鋅的質量分數為$\frac{a-b}{a}$×100%；
（6）實驗過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得鋅的質量分數將偏小（填“偏大”“偏小”或“不受影響”）．

Answer 1

分析 （1）實驗前，先將鋅銅合金在稀酸中浸泡片刻，除去合金表面的氧化膜；
（2）要根據排開液體的體積來測定生成氫氣的體積，首先需記錄C的液面，然后使反應進行，當充分反應時在記下C的位置，最后可以對剩余固體進行處理；注意讀數的方法；
（3）測定銅鋅合金中鋅、銅的質量分數，可以依據鋅能與酸反應生成氫氣而銅不可以來進行，所用的酸可以是稀鹽酸也可以是稀硫酸，則可書寫化學方程式；
（4）要求氫氣的質量，除了知道氫氣的體積，還需要知道氫氣的密度；
（5）銅鋅合金的質量為ag，B中剩余固體的質量為bg，則鋅的質量為（a-b）g，從而可以求得鋅的質量分數；
（6）未洗滌過濾所得的不溶物，會導致鋅的質量偏小．

解答 解：（1）實驗前，先將鋅銅合金在稀酸中浸泡片刻，除去合金表面的氧化膜；
（2）要根據排開液體的體積來測定生成氫氣的體積，首先需記錄C的液面，然后使反應進行，當充分反應時在記下C的位置，最后可以對剩余固體進行處理，所以本題答案為：⑤①④③②；）；記錄C的液面位置時，除視線平視外，還應 使D和C的液面相平；
（3）依據鋅能與酸反應生成氫氣而銅不可以來進行，所用的酸可以是稀鹽酸也可以是硫酸，所以本題答案為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑（或Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑）；
（4）要求氫氣的質量，除了知道氫氣的體積，還需要知道氫氣的密度，所以本題答案為：D；
（5）銅鋅合金的質量為ag，B中剩余固體的質量為bg，則鋅的質量為（a-b）g，從而可以求得鋅的質量分數為 $\frac{a-b}{a}$×100%，所以本題答案為：$\frac{a-b}{a}$×100%；
（6）未洗滌過濾所得的不溶物，會導致銅的質量偏大，從而鋅的質量偏小，得到鋅的質量分數將偏小，所以本題答案為：偏小．
故答為：（1）除去合金表面的氧化膜；（2）⑤①④③②；使D和C的液面相平；（3）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；（4）D；（5）$\frac{a-b}{a}$×100%；（6）偏小．

點評 本題探究了銅鋅合金中銅和鋅的質量分數的測定，完成此題，可以依據銅和鋅的性質，根據題干提供的信息進行．