题目内容
某化学小组利用如图所示装置（图中固定装置已略去）测定铜锌合金中锌的质量分数．探究过程如下：①连接实验装置并检查装置气密性．
②向装置Ⅰ中的锥形瓶加入2.0g的铜锌合金样品粉末，由注射器缓缓注入稀硫酸，待到锥形瓶中不再产生气体时，准确读取注射器内读数，减少10.5mL稀硫酸，同时立即夹紧弹簧夹，移出装置Ⅲ中的导管，准确读取量筒内水的体积为214.0mL．（注：样品中的杂质不参加反应）
③装置Ⅰ中剩余固体物质经过适当处理后，准确称量其质量1.4g．
④该小组的三位同学利用实验过程测得不同数据，计算铜锌合金样品中锌的质量分数．
甲同学利用装置Ⅰ中反应前后固体的质量进行计算；
乙同学利用装置Ⅰ中加入稀硫酸的量进行计算；
丙同学利用装置Ⅲ中量取水的体积进行计算，并查得：在标准状况下，氢气的密度为0.09g/L．
回答下列问题：
（1）装置Ⅰ中反应的化学方程式为
（2）步骤③中称量剩余固体之前的正确操作是
（3）根据实验测定的数据，上述三位同学中
（4）化学小组同学发现：按照丙同学的方案进行计算，致使实验结果出现较大偏差．以下因素可能造成偏差的有
A．移出装置Ⅲ时，导管内留存了一部分水
B．实验测量前，没有排除装置Ⅰ中的空气
C．数据处理时，未排除加入稀硫酸所占的体积．
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
专题：科学探究
分析：（1）铜不能和稀硫酸反应，锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；
（2）过滤可以把不溶于水的物质除去；
（3）根据提供的某些数据可以计算铜锌合金中锌的质量分数；
（4）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．
（2）过滤可以把不溶于水的物质除去；
（3）根据提供的某些数据可以计算铜锌合金中锌的质量分数；
（4）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．
解答：解：（1）装置Ⅰ中反应的化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
实验过程中须加入稀硫酸至不再产生气体，目的是使样品中的锌完全反应．
故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；使样品中的锌完全反应．
（2）步骤③中称量剩余固体之前的正确操作是过滤、洗涤、干燥．
故填：过滤．
（3）可以利用装置Ⅰ中反应前后固体的质量进行计算，反应后固体的质量即为铜的质量，根据铜的质量可以计算锌的质量，进一步可以计算合金中锌的质量分数；
不能利用装置Ⅰ中加入稀硫酸的量进行计算，因为只知道稀硫酸的体积，不知道稀硫酸的质量分数，因此不能计算反应的硫酸质量，因此不能计算锌的质量，即不能计算锌的质量分数；
可以利用装置Ⅲ中量取水的体积进行计算，收集的水的体积即为反应生成氢气的体积，根据氢气的体积和氢气的密度可以计算氢气的质量，根据氢气的质量可以计算锌的质量，进一步可以计算合金中锌的质量分数．
故填：乙．
（4）A．移出装置Ⅲ时，导管内留存了一部分水，这样会导致收集的水的体积偏小，从而使计算的氢气质量偏小，进一步导致测定的锌的质量分数偏小；
B．实验测量前，没有排除装置Ⅰ中的空气，不影响测定结果，因为反应过程中，锥形瓶中始终充满气体；
C．数据处理时，未排除加入稀硫酸所占的体积，这样会导致收集的水的体积偏大，从而使计算的氢气质量偏大，进一步导致测定的锌的质量分数偏大．
故填：AC．
实验过程中须加入稀硫酸至不再产生气体，目的是使样品中的锌完全反应．
故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；使样品中的锌完全反应．
（2）步骤③中称量剩余固体之前的正确操作是过滤、洗涤、干燥．
故填：过滤．
（3）可以利用装置Ⅰ中反应前后固体的质量进行计算，反应后固体的质量即为铜的质量，根据铜的质量可以计算锌的质量，进一步可以计算合金中锌的质量分数；
不能利用装置Ⅰ中加入稀硫酸的量进行计算，因为只知道稀硫酸的体积，不知道稀硫酸的质量分数，因此不能计算反应的硫酸质量，因此不能计算锌的质量，即不能计算锌的质量分数；
可以利用装置Ⅲ中量取水的体积进行计算，收集的水的体积即为反应生成氢气的体积，根据氢气的体积和氢气的密度可以计算氢气的质量，根据氢气的质量可以计算锌的质量，进一步可以计算合金中锌的质量分数．
故填：乙．
（4）A．移出装置Ⅲ时，导管内留存了一部分水，这样会导致收集的水的体积偏小，从而使计算的氢气质量偏小，进一步导致测定的锌的质量分数偏小；
B．实验测量前，没有排除装置Ⅰ中的空气，不影响测定结果，因为反应过程中，锥形瓶中始终充满气体；
C．数据处理时，未排除加入稀硫酸所占的体积，这样会导致收集的水的体积偏大，从而使计算的氢气质量偏大，进一步导致测定的锌的质量分数偏大．
故填：AC．
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．
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