题目内容

4．某化学小组利用下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，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）正确读取量筒内液体的体积视线与液体的凹液面的最低处保持相平．
（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
是：（不考虑量筒读取的误差）
①Ⅱ中，移出D中的导管内留存有水，导致计算结果偏小；
②未等装置B冷却就读取D中数据，导致计算结果偏大．
（4）取铜锌样品80克，与稀硫酸反应，在操作正确的情况下，测得量筒内的体积为22.4ml（气体的密度为0.089g/ml）．计算样品中锌的质量分数．

分析 （1）根据正确读取量筒内液体的体积的方法进行分析；
（2）根据从铜和硫酸锌溶液的混合物中得到铜进行分析；
（3）根据实验过程中可能出现的错误操作考虑．
（4）此合金中是锌与稀硫酸反应产生氢气，要根据氢气的质量，利用化学方程式求锌的质量．

解答 解：（1）正确读取量筒内液体的体积视线与液体的凹液面的最低处保持相平；
（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，如果没等冷却到室温，根据热涨冷缩的原理可知进入量筒中水偏多，所以误认为得到的氢气多，计算的结果就偏大．
（4）根据“量筒中接收的液体的体积为22.4ml”，氢气的体积为22.4ml，因为氢气的密度为0.089g/ml，故其质量为0.089g/ml×22.4ml=1.9936g；
设生成1.9932g氢气，需要锌的质量为x．
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65             2
x            1.9932g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{1.9932g}$
解得x=64.779g．
故锌、铜合金中锌的质量分数是$\frac{64.779g}{80g}$×100%=80.99%，
答：故答案为：（1）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
（2）洗涤，干燥；
（3）未等装置B冷却就读取D中数据，大
答案：（1）凹液面的最低处；
（2）洗涤；干燥；
（3）未等装置B冷却就读取D中数据；大；
（4）锌、铜合金中锌的质量分数是80.99%．

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．

练习册系列答案
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14．根据原子的原子结构示意图及对应的离子结构示意图的知识填空：
（1）某原子第三层排布的电子数是第一层排布电子数的二分之一，则该原子是钠原子，它的元素符号为Na，原子结构图为，它的原子易失电子（填“得”或“失”）；它的离子的符号为Na+，离子结构示意图为
（2）某原子第三层排布的电子数比第二层排布电子数的少一个，则该原子是氯原子，它的元素符号为Cl，原子结构图为，它的原子易得电子（填“得”或“失”）；它的离子的符号为Cl-，离子结构示意图为．
15．写出能实现下列反应的文字表达式
（1）淡黄色粉末物质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰：硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫
（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
12．按要求写出反应现象或化学方程式，并在括号内写出基本反应类型．
（1）C60在充足的氧气中完全燃烧方程式C60+60O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$60CO2 ；化合反应
（2）高温条件下，水和金属锆（Zr）能发生化学反应，生成+4价锆的氧化物和氢气方程式Zr+2H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ZrO2+2H2↑；置换反应
（3）木炭与二氧化碳高温反应的化学方程式为CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；化合．
19．2015年10月5日，中国女药学家屠呦呦以研发青蒿素获2015年诺贝尔生理学或医学奖．青蒿素是传统中医药送给世界人民的礼物，可防治疟疾等传染性疾病，它的化学式为C15H22O5．下列有关青蒿素的说法正确的是（　　）
A．是由碳、氢、氧三种元素组成的
B．它的相对分子质量为282g
C．它由14个碳原子、12个氢原子和3个氧原子构成
D．该物质中，碳、氢、氧三种元素的质量比为15：22：5
9．某化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验室制取气体的探究．

（1）写出指定仪器的名称：①试管②集气瓶
（2）小强用过氧化氢溶液和二氧化锰制取和收集干燥的氧气，他应选用的装置组合是BD，写出该反应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；实验室若改用高锰酸钾也可以制取该气体，他应选择的发生装置是A，写出该反应的化学方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）小华收集二氧化碳选用D装置，而不选用C或E装置，试从二氧化碳性质的角度分析其原因是二氧化碳能溶于水、密度比空气大，写出实验室制取二氧化碳的化学方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）小石设计了如图G装置制取某种气体，并要实现“随开随用、随关随停”．请你根据初中课本所学的有关知识，推测制取该气体的应具备的条件是块状固体与液体，在常温下反应
（5）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂．你认为图中最适合制取乙炔的发生装置是F；如果用如图H所示装置收集乙炔，气体应从b（“a”或“b”）端管口通入．
16．现欲探究一固体混合物A的成分，已知其中可能含有CuCl2、CaCO3、NaCl、Mg，四种物质中的两种或多种．按图所示进行实验．出现的现象如图中所述（设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行）．

试根据实验过程和发生的现象做出判断，填写以下空白：
（1）固体D的颜色为红色；
（2）溶液C中的溶质是（写化学式）CaCl2、MgCl2；
（3）混合物A中，肯定存在的物质是（写化学式）Mg、CaCO3、CuCl2；
（4）写出实验过程②中生成沉淀G所发生反应的化学方程式：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
13．完成下列化学方程式：

①C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2；②2C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO；③2CO+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2；④2CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
7．将一定量的CO，CO2，N2，H2的混和气体，依次通过澄清的石灰水，灼热的氧化铜后（假定所涉及的反应均完全），冷却至室温，剩下的气体为CO2，N2．

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