Question

13．某學習小組用如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，其目的除去表面的氧化物；
（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將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重；②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；③由A向B滴加足量試劑．上述再進行的操作的順序是③②①（填序號）；記錄C的液面位置時，除視線平視外，還應使左右兩液面相平；
（3）B中發生反應的化學方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+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）根據金屬的表面常有一層氧化膜分析回答；
（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；讀出氫氣的體積時應是兩邊的液面保持水平．
（3）鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，寫出方程式；
（4）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，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）根據鋅的質量和合金的質量計算；
（6）未洗滌過濾所得的不溶物，會導致銅的質量偏大．

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）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：由A向B滴加足量試劑，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，然后將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重，所以上述再進行的操作的順序是③②①；記錄C的液面位置時，除視線平視外，還應使左右兩液面相平；
（3）依據鋅能與酸反應生成氫氣而銅不可以來進行，鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，所以方程式為：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）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bg，則鋅的質量分數為 $\frac{a-b}{a}×100%$；
（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．
故答為：（1）除去表面的氧化物；（2）③②①，使左右兩液面相平；（3）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；（4）D；（5）（a-b）/a×100%$\frac{a-b}{a}×100%$；（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并根據題干提供的信息進行逐一分析．