Question

某学习小组用如图所示装置测定锌铜合金中铜的质量分数．（已知：金属与酸时放出一定的热量）
（1）实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是________；
（2）实验操作步骤有：检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再进行的操作还有：①记录C的液面位置；②待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；③由A向B滴加足量试剂；④检查气密性．
上述再进行的操作的顺序是________（填序号）；
（3）该装置的气密性的检验方法是打开分液漏斗旋塞，从D管注入经济易得的________，使U型管左右液面相平，关闭分液漏斗旋塞，提高D管，________，说明装置的气密性好；
（4）待B中不再有气体产生，记录C的液面位置前，需将温度恢复至室温和________；
（5）若实验用锌铜合金的质量为ag，与稀硫酸充分反应后，测得氢气体积为V L，为求出合金中铜的质量分数，还缺少的一个数据是________；
A．反应前加入稀硫酸的体积　　 B．反应前加入稀硫酸的质量分数
C．实验前反应装置中空气的体积　 D．实验条件下氢气的密度
（6）若a为0.4g，V为80mL，求合金中铜的质量分数．（在实验条件下，H₂的密度为0.09g/L）
（7）实验过程中，若未冷却就读取气体体积，则测得锌的质量分数将________（填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）．
（8）可指导老师认为，利用上述实验装置，测量结果总会偏小，原因是________，改进方法是________．

Answer 1

解：（1）实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，除去合金表面的氧化膜；故答案为：除去合金表面的氧化膜
（2）要根据排开液体的体积来测定生成氢气的体积，首先需记录C的液面，然后使反应进行，当充分反应时在记下C的位置，最后可以对剩余固体进行处理，所以是④①③②，故答案为：④①③②
（3）在乳胶管上夹上弹簧夹，向量气管加适量水，提高量气管，一段时间后，若量气管内液面不下降，说明气密性良好．故答案为：水；观察到液面不再下降
（4）待B中不再有气体产生，记录C的液面位置前，需将温度恢复至室温和关闭分液漏斗的活塞；故答案为：关闭分液漏斗的活塞
（5）要求氢气的质量，除了知道氢气的体积，还需要知道氢气的密度，故答案为：D
（6）铜锌合金的质量为ag，若a为0.4g，V为80mL，则氢气的质量=0.08L×0.09g/L=0.0072g，根据化学方程式的计算可以求出锌的质量是0.234g，从而可以求得铜的质量分数==41.5%，故答案为：41.5%
（7）实验过程中，若未冷却就读取气体体积，体积会偏大，计算出的锌的质量分数也会偏大，故答案为：偏大
（8）利用上述实验装置，测量结果总会偏小，原因是有一部分氢气留在试管和导管中；改进方法是：可以加水把氢气赶过去．故答案为：有一部分氢气留在试管和导管中；可以加水把氢气赶过去
分析：实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，除去合金表面的氧化膜；要根据排开液体的体积来测定生成氢气的体积，首先需记录C的液面，然后使反应进行，当充分反应时在记下C的位置，最后可以对剩余固体进行处理；注意读数的方法；在乳胶管上夹上弹簧夹，向量气管加适量水，提高量气管，一段时间后，若量气管内液面不下降，说明气密性良好．测定铜锌合金中锌、铜的质量分数，可以依据锌能与酸反应生成氢气而铜不可以来进行；要求氢气的质量，除了知道氢气的体积，还需要知道氢气的密度；铜锌合金的质量为ag，若a为0.4g，V为80mL，则氢气的质量=0.08L×0.09g/L=0.0072g，从而可以求得铜的质量分数；利用上述实验装置，测量结果总会偏小，原因是有一部分氢气留在试管和导管中；改进方法是：可以加水把氢气赶过去．
点评：本题探究了铜锌合金中铜和锌的质量分数的测定，完成此题，可以依据铜和锌的性质，根据题干提供的信息进行．有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．