Question

14．某學習小組用如圖所示裝置測定鋅銅合金中銅的質量分數．（已知：金屬與酸時放出一定的熱量） 
（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；④檢查氣密性．
上述再進行的操作的順序是④①③②（填序號）；
（3）該裝置的氣密性的檢驗方法是打開分液漏斗旋塞，從D管注入經濟易得的水，使U型管左右液面相平，關閉分液漏斗旋塞，提高D管，觀察到液面不再下降，說明裝置的氣密性好；
（4）待B中不再有氣體產生，記錄C的液面位置前，需將溫度恢復至室溫和調節D管使左右液面相平；
（5）若實驗用鋅銅合金的質量為ag，與稀硫酸充分反應后，測得氫氣體積為V L，為求出合金中銅的質量分數，還缺少的一個數據是D；
A．反應前加入稀硫酸的體積       B．反應前加入稀硫酸的質量分數
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
（6）實驗過程中，若未冷卻就讀取氣體體積，則測得鋅的質量分數將偏大（填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）．
（7）可指導老師認為，利用上述實驗裝置，測量結果總會偏小，原因是有一部分氫氣留在試管和導管中，改進方法是可以加水把氫氣趕過去．

Answer 1

分析 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；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；在乳膠管上夾上彈簧夾，向量氣管加適量水，提高量氣管，一段時間后，若量氣管內液面不下降，說明氣密性良好．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；利用上述實驗裝置，測量結果總會偏小，原因是有一部分氫氣留在試管和導管中；改進方法是：可以加水把氫氣趕過去．

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；故答案為：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，所以是④①③②，故答案為：④①③②
（3）在乳膠管上夾上彈簧夾，向量氣管加適量水，提高量氣管，一段時間后，若量氣管內液面不下降，說明氣密性良好．故答案為：水；觀察到液面不再下降
（4）待B中不再有氣體產生，記錄C的液面位置前，需將溫度恢復至室溫和調節D管使左右液面相平，保證裝置中氣體的壓強處在一個大氣壓下；故答案為：調節D管使左右液面相平；
（5）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，故答案為：D
（6）實驗過程中，若未冷卻就讀取氣體體積，體積會偏大，計算出的鋅的質量分數也會偏大，故答案為：偏大
（7）利用上述實驗裝置，測量結果總會偏小，原因是有一部分氫氣留在試管和導管中；改進方法是：可以加水把氫氣趕過去．故答案為：有一部分氫氣留在試管和導管中；可以加水把氫氣趕過去．

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．有關實驗方案的設計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關于對實驗設計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗目的；二是設計的方法進行比較，那種方法更簡便．