题目内容

13.某化学小组利用如图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数(图中固定装置已略去)探究过程如下:
I.连接实验装置并检查装置气密性
Ⅱ.向B中加入质量为m的铜锌合金粉末,由注射器A向B缓缓加入稀硫酸,待B中不再有气体产生气体时,夹紧弹簧夹,立即移出D中导管,恢复到常温准确读取并记录量筒内水的体积.
Ⅲ.经过滤等操作,准确称量并记录B中剩余固体物质的质量.
IV.该小组的甲同学根据反应前后B中固体物质的质量计算样品中锌的质量分数;乙同学认定量筒内测得水的体积即为反应生成气体的体积,并利用该气体在常温下的密度,根据化学方程式进行相关计算,得到样品中锌的质量分数.
请回答下列问题:
(1)B中发生反应的化学方程式是Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑.
(2)Ⅲ中,正确的操作顺序是:过滤、洗涤、干燥、称量.
(3)通过误差分析,化学小组发现乙同学所用数据不可靠.造成该数据不可靠的原因及其对计算结果的影响为:①II中,移出D中的导管内留存有水,导致计算结果偏小.②或未考虑所加入稀硫酸的体积,导致计算结果偏大.

分析 (1)根据方程式的写法考虑;(2)根据从铜和硫酸锌溶液的混合物中得到铜考虑;(3)根据实验过程中可能出现的错误操作考虑.

解答 解:(1)由于铜排在了氢的后面,所以与酸不反应,反应物是锌和硫酸,生成物是硫酸锌和氢气,氢气后面标上上升符号;
(2)从铜和硫酸锌溶液的混合物中得到铜,先进行过滤,得到带有硫酸锌溶液的铜,再进行洗涤除去表面的硫酸锌,再进行干燥除去水即可;
(3)由于锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气时,放出热量,由于左侧加入的硫酸的体积,导致右侧排出的水的体积大于生成的氢气体积,所以也就被当成了生成了氢气的体积,所以计算结果偏大,这属于系统误差,原理造成的,.
故答案为:(1)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;(2)洗涤、干燥;(3)未考虑所加入稀硫酸的体积;大.

点评 本题容易出错的地方是对实验结果的评价,要知道锌与硫酸反应放出热量,会造成相应的误差,必须冷却到室温才能进行观察和计算.

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