题目内容

5．为了测定实验室某“锈蚀”的黄铜（铜-锌合金）片中锌元素的质量分数，同学们开始研究．
【收集信息】经过处理分析，该黄铜除含有“铜、锌”外，还附着有“氧化铜CuO、氧化锌ZnO”
ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O，CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
【设计方案】第一步：称量出该合金的总质量m1
第二步：将该合金片进行如图所示实验，保证合金平充分反应．

第三步：将第二步反应后的合金加入到足量的稀硫酸中，测定收集到的气体质量m2；
第四步：计算，得到结果．
【评价交流】
（1）托盘天平称量时，分别称德合金片质量为3.21g、3.2g，其中不合理的数据是3.21g．
（2）上述实验装置图中，有无需要改进之处？若有，请简要叙述具体改进意见需要将尾气进行点燃处理．
（3）在第二步中同学们设计就了如下实验报告，请帮助完成．
   实验步骤  解释或化学方程式
  步骤1  实验前：CO必须经过验纯操作  因为CO具有可燃性，可能发生实验事故
  步骤2  过程中，先通一段时间CO2再加热  这样做的目的是将玻璃管内的空气排尽，防止加热发生爆炸
  步骤3完全反应后，停止加热，继续通CO至室温 反应结束后，还要继续通CO至室温的目的是：防止金属氧化物被重新氧化A装置中发生的化学反应方程式有CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO2（任写一个） 
（4）有同学认为：“这个方案中不需要第二步，只进行第一、第三、第四步，也可以达到最初的实验目的”．你认为他们的说法正确吗？不正确说明你的理由将样品直接与稀硫酸反应生成的氢气质量偏小，导致锌元素的质量分数偏低
（5）有同学提出：在上述步骤2的“实验过程中，先通一段时间CO2再加热”这里“先通如的气体为CO，不是最佳的”，因为在“先通入一段时间的过程中”，可能导致一氧化碳和氧气的混合气发生爆炸．你觉得可以改为先通入氮气更安全．
【实验结论】锈蚀黄铜中锌元素的质量分数为$\frac{32.5{m}_{2}}{{m}_{1}}$×100%（用方案中的字母表示）

分析 【评价交流】
（1）根据天平的精确度是0.1g进行分析；
（2）根据一氧化碳有毒进行分析；
（3）根据一氧化碳具有可燃性，和空气混合点燃，可能发生爆炸，一氧化碳具有还原性，可以将金属氧化物还原进行分析；
（4）根据样品直接与稀硫酸反应，不能计算氧化锌中的锌进行分析；
（5）根据一氧化碳具有可燃性，氮气的化学性质不活泼进行分析；
【实验结论】根据生成的氢气的质量计算锌的质量，然后求出质量分数．

解答 解：【评价交流】
（1）天平的精确度是0.1g，所以不合理的数据是3.21g；
（2）一氧化碳有毒，所以具体改进意见是需要将尾气进行点燃处理；
（3）一氧化碳具有可燃性，和空气混合点燃，可能发生爆炸，一氧化碳具有还原性，可以将金属氧化物还原，

  实验步骤  解释或化学方程式
  步骤1  实验前：CO必须经过验纯操作  因为CO具有可燃性，可能发生实验事故
  步骤2  过程中，先通一段时间CO2再加热 这样做的目的是将玻璃管内的空气排尽，防止加热发生爆炸
  步骤3完全反应后，停止加热，继续通CO至室温 反应结束后，还要继续通CO至室温的目的是：防止金属氧化物被重新氧化，A装置中发生的化学反应方程式有CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO2
（4）样品直接与稀硫酸反应，不能计算氧化锌中的锌，所以他们的说法不正确，理由是：将样品直接与稀硫酸反应生成的氢气质量偏小，导致锌元素的质量分数偏低；
（5）一氧化碳具有可燃性，氮气的化学性质不活泼，所以可能导致一氧化碳和氧气的混合气发生爆炸，觉得可以改为先通入氮气更安全；
【实验结论】设黄铜中的锌为x，
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65             2
 x             m2g
  $\frac{65}{x}$=$\frac{2}{{m}_{2}g}$
  x=32.5m2g
所以新元素的质量分数为：$\frac{32.5{m}_{2}}{{m}_{1}}$×100%．
故答案为：【评价交流】（1）3.21g；
（2）需要将尾气进行点燃处理；
（3）
  实验步骤  解释或化学方程式
  步骤1  验纯  可燃
  步骤2    将玻璃管内的空气排尽，防止加热发生爆炸
  步骤3防止金属氧化物被重新氧化，CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO2
（4）将样品直接与稀硫酸反应生成的氢气质量偏小，导致锌元素的质量分数偏低；
（5）一氧化碳和氧气的混合气发生爆炸，氮气；
【实验结论】$\frac{32.5{m}_{2}}{{m}_{1}}$×100%．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的知识进行分析解答．

练习册系列答案
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15．用下列物质的序号填空．
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13．请用化学符号和数字填空：
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（2）2个氧分子2O2；
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20．酸雨，是目前人类遇到的全球性区域灾难之一．煤燃烧产生的SO2气体是形成酸雨的主要污染物，原因是SO2能与水结合生成弱酸性亚硫酸（H2SO3）．
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写出BaSO3与盐酸反应的化学方程式BaSO3+2HCl=BaCl2+SO2↑+H2O．
小刚同学利用酸碱中和反应的原理，向在空气中放置一段时间的酸雨（pH约为3）中加入足量的NaOH，并就反应后混合溶液中盐的成分进行如下探究：
【提出问题】反应后的混合溶液中盐的成分是什么？
【进行猜想】猜想1：只有Na2SO3； 猜想2：只有Na2SO4；  猜想3：既有Na2SO4，也有Na2SO3．
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步骤实验操作预期现象与结论
1分别在A、B两只试管中各加入2mL反应后的混合溶液
2向A试管中滴加几滴品红溶液，再滴入足量的稀硫酸有气泡产生，品红溶液褪色，
证明含有Na2SO3．
3向B试管中，加入足量的氯化钡溶液再加入稀盐酸
，证明含有Na2SO4，则猜想3成立．
【反思与交流】防止酸雨保护环境可采取的有效措施有少用煤做燃料．（写出其中一条）
10．下列有关实验操作或图标正确的是（　　）
A．
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    浓硫酸稀释
C．
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17．化学与人体健康的关系十分密切，下列做法或说法不科学的是（　　）
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