Question

某同學利用日常生活中常見的用品制作了一套如圖裝置，用該裝置對粗鋅樣品進行實驗．請幫助完成下列實驗報告
（1）實驗目的：測定______．
（2）實驗用品：托盤天平、藥水瓶、銅網、銅絲、飲料瓶、粗鋅、稀鹽酸、堿石灰（CaO與Na0H的混合物）．
（3）實驗步驟：

實驗內容和步驟	實驗現象	結論（或化學方程式）
①稱量10.0g粗鋅放在銅網中，按圖示裝置組裝后，稱得儀器和藥品總質量為120.0g
②將銅網插入足量稀鹽酸中，充分反應		發生的化學方程式：
③反應完全后，稱得裝置總質量為119.8g		產生H2的質量為______g． 粗鋅的純度為______

（4）問題探究：（說明：不考慮空氣中CO₂、和H₂O對實驗的影響）
①該實驗中堿石灰的作用是______，若去掉堿石灰，則所測定的粗鋅純度______（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）．
②若只將粗鋅換成石灰石，原實驗方案能否用于石灰石樣品純度的測定______（填“能”或“不能”），理由是______．
③若將圖中藥水瓶改成直導管、粗鋅換成純鋅，用原方案測定鋅的相對原子質量，則結果______．（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）

Answer 1

解：（1）根據題目信息和步驟數據，我們可以算出氫氣和鋅的質量，故答案為：粗鋅的純度．
（3）②鋅和鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，注意化學方程式的配平和氣體符號，故答案為：Zn+2HC1=ZnC1₂+H₂↑
③根據化學反應，反應前后只有氫氣可以出去，因此質量的變化值是氫氣的質量，即氫氣的質量=120-119.8=0.2克．
設生成0.2克氫氣需要鋅的質量是X．
Zn+2HC1=ZnC1₂+H₂↑
65 2
X 0.2克
═，得：X=6.5克
∴粗鋅的純度=×100%═65%．
故答案為：0.2，65%．
（4）①氫氣的質量是前后的質量的變化值，所以一定要防止其他物質出去，鹽酸具有揮發性，堿石灰可以和鹽酸反應，這樣變化值就不會改變．沒有堿石灰，氯化氫氣體就會出去，導致質量的變化值增大，算出的鋅的質量也會增大．故答案為：防止飲料瓶中水蒸氣和HCl氣體隨H₂逸出，偏大．
②碳酸鈣和鹽酸生成二氧化碳，二氧化碳會被堿石灰吸收，所以質量的變化值為零．故答案為：不能，CO₂會被堿石灰吸收不能逸出．
③沒有堿石灰，氯化氫氣體就會出去，導致質量的變化值增大，即氫氣的質量就變大，設氫氣的質量是X，鋅的相對原子質量是Y．
Zn+2HC1=ZnC1₂+H₂↑
Y 2
10克 X
═，得：Y=
從表達式可以看出，X（氫氣的質量）越大，則Y（鋅的相對原子質量）就越小，故答案為：偏小．
分析：（1）根據題目信息和實驗步驟的數據可知實驗目的．
（3）鋅和鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣；質量的變化值就是氫氣的質量，然后可以算出鋅的質量．
（4）①氫氣的質量是前后的質量的變化值，所以一定要防止其他物質出去，鹽酸具有揮發性，堿石灰可以和鹽酸反應，這樣變化值就不會改變．沒有堿石灰，氯化氫氣體就會出去，導致質量的變化值增大，算出的鋅的質量也會增大．
②碳酸鈣和鹽酸生成二氧化碳，二氧化碳會被堿石灰吸收，所以質量的變化值為零．
③沒有堿石灰，氯化氫氣體就會出去，導致質量的變化值增大，算出的鋅的相對原子質量就會偏小．
點評：首先知道質量的變化值就是氫氣的質量，然后寫出化學方程式計算即可，學會判斷“偏大”和“偏小”的分析方法．