Question

黄铜（铜锌合金）在生产生活中有重要用途．某研究性学习小组的同学，为测定某种品牌中的锌的质量分数是否符合国标的规定（32～38%），设计了如图1所示的实验装置进行检测．
（1）检查气密性并开始实验时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶．经过研讨他们找到了问题的症结，改用图2装置进行，其中导管a的作用是    和    ．
（2）若称量的合金质量为10g，充分反应后量取的气体体积为1000mL，通过计算该样品是否合格？（已知氢气的密度为0.089g/L）
（3）另外一个小组的同学用托盘天平称量法也粗略地完成了测定．他们先称取m₁g合金置于烧杯（质量为m₂g）中，待加入足量稀硫酸（质量为m₃g）后不再产生气泡了，称得烧杯和剩余物质总质量为m₄g，若（m₁+m₂+m₃）-m₄=0.2g，要保证合金样品中的锌完全反应，m₁至少为多少克？（写出具体计算过程）
反思：若（2）中的各项质量不变，而采用（3）的方法进行测定是否可行？理由是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据装置特点及根据压强对溶液的影响分析；
（2）根据生成氢气的体积计算其质量，并计算锌的质量，从而求出合金中锌的质量分数，确定是否合格；
（3）根据氢气的质量和锌的质量分数分析解答；气体的质量＜0.1g，用天平无法称量．
解答：解：（1）锌与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大，锥形瓶内的压强大于大气压，导管a使锥形瓶内的气体进入分液漏斗上方，使分液漏斗上方的压强增大，稀硫酸顺利滴下；
故答案为：平衡锥形瓶与分液漏斗内的压强；使稀硫酸顺利滴下；
（2）设样品中锌的质量是X
     Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
     65              2
     X           1Lⅹ0.089g/L=0.089g
=
∴X=2.89g
则样品中锌的质量分数是：×100%=28.9%＜32%
答：该样品不合格．
（3）设生成0.2g氢气，需要锌的质量是Y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
Y             0.2g
=
 Y=6.5g    
m₁==17.1g
答：m₁至少为17.1克
[反思]：若（2）中的各项质量不变，而采用（3）的方法进行测定，该法不可行，因为减少的质量为0.089g，天平能精确到0.1g，故无法用托盘天平称量；
故答案为：不可行，减少的质量为0.089g，无法用托盘天平称量．
点评：本题主要考查了利用方程式的计算及对实验装置的分析，能很好的考查学生应用所学知识分析和解决问题的能力，有一定难度．