Question

学习小组的同学在老师的帮助下对黄铜中铜和锌的含量展开探究．

【提出问题】测定黄铜中锌、铜的质量分数．
【实验原理】利用铜和锌与稀盐酸（或稀硫酸）反应性质的差异，进行测定．
【实验装置】学习小组经过讨论，设计出了如图所示两种的“测定铜锌合金样品中锌的质量分数”装置（图中固定装置已略去）
（1）B中发生反应的化学方程式是

 

（2）实验中拟测定的量，除了向B中加入的黄铜粉末质量外，若用装置甲则要测

 

，若用装置乙则要测

 

和

 

（室温恒定且室温下气体密度已知）
（3）需检查气密性的装置是

 

（填“甲”或“乙”）
【实验操作、计算及分析】
（4）先用热碱液除去黄铜表面的油污，再用水冲冼黄铜，然后再将黄铜放在稀硫酸中浸泡片刻，将黄铜放在稀硫酸中浸泡的目的是

 

．最后用蒸馏水清洗干净，干燥，取少量研碎，并称取出两份黄铜粉末，质量均为2g．
（5）将2g试样放入装置甲的B中，由注射器A向B缓缓注入足量稀硫酸，待B中不再有气体产生气体后，将B中混合物

 

，

 

滤渣（请将此实验步骤补充完整） 并干燥、称得质量为1.35g，则黄铜中锌的质量分数为

 

（6）之后又用装置乙进行了测量，尽管计算正确无误，但得出的锌的质量分数比装置甲偏大，可能的原因为

 

（写出一种即可）．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,金属的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：（1）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；
（2）铜不能和稀硫酸反应，根据铜的质量可以计算锌的质量，进一步可以计算锌的质量分数；
根据氢气的质量可以计算锌的质量，进一步可以计算锌的质量分数；
（3）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
（4）稀硫酸可以除去合金表面的氧化膜，使测定结果更准确；
（5）稀硫酸和锌完全反应后，剩余的固体是铜，通过过滤、洗涤、称量可知铜的质量，进一步可以计算黄铜中锌的质量分数；
（6）向试管中注入稀硫酸时，由于稀硫酸在试管中占有一定的体积，会导致测定的氢气体积偏大，从而导致计算的锌的质量偏大，从而使测定结果偏高．

解答：解：（1）锌和稀硫酸反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
故填：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
（2）实验中拟测定的量，除了向B中加入的黄铜粉末质量外，若用装置甲则要测剩余固体的质量，若用装置乙则要测排出水的体积和加入试管中的稀硫酸的体积．
故填：剩余固体的质量；排出水的体积；加入试管中的稀硫酸的体积．
（3）需检查气密性的装置是乙，因为乙中产生氢气，并且要测定氢气的体积．
故填：乙．
（4）将黄铜放在稀硫酸中浸泡的目的是除去合金表面的氧化膜．
故填：除去合金表面的氧化膜．
（5）将2g试样放入装置甲的B中，由注射器A向B缓缓注入足量稀硫酸，待B中不再有气体产生气体后，将B中混合物过滤，洗涤滤渣并干燥、称得质量为1.35g，则黄铜中锌的质量分数为：

2g-1.35g

2g

×100%=32.5%．
故填：过滤；洗涤；32.5%．
（6）尽管计算正确无误，但得出的锌的质量分数比装置甲偏大，可能的原因是忽略了稀硫酸在试管中的体积．
故填：忽略了稀硫酸在试管中的体积．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．