Question

20．某化学兴趣小组拟用如图装置对某粗锌样品进行纯度检测．请填写以下实验报告．
（1）实验目的：测定粗锌样品中锌的质量分数；
（2）实验步骤：
①称取10.0g粗锌置于铜网中，按图示装置组装后，称得仪器和 药品总质量为120.0g．
②将铜网插入足量的稀盐酸中，有关反应的化学  方程式为Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；
③反应完全后，称得装置总质量为119.8g，则粗锌的纯度为65%；
（3）问题探究：（已知碱石灰为NaOH和CaO的混合物）
①该实验中碱石灰的作用是吸收水蒸气、氯化氢气体；若不用碱石灰，则所测得的粗锌纯度将偏大；（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
②若将粗锌换成石灰石，原实验方案不能（填“能”或“不能”）用于石灰石样用于石灰石样品纯度的测定，理由是碱石灰能吸收反应生成的CO₂．

Answer 1

分析 （1）根据题目信息和实验所测数据分析实验目的；
（2）锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气；反应前后装置的质量差是氢气的质量，再利用方程式求解即可；
（3）①碱石灰能吸收水蒸气与氯化氢气体，这样可使氢气的质量更准确一些；没有碱石灰，会导致氢气质量增大，算出的锌的质量也会增大，使结果偏大；
②碳酸钙和盐酸生成二氧化碳，二氧化碳能与碱石灰反应，使产生气体的质量无法测量，所以该实验不可行．

解答 解：（1）根据题目信息和实验所测数据，可知该实验是要测定粗锌样品中锌的质量分数（或纯度）；
故答案为：测定粗锌样品中锌的质量分数（或纯度）；
（3）②锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，依据方程式的书写方法，方程式为：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；
故答案为：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
③根据化学反应，反应前后只有氢气可以出去，因此氢气的质量=120-119.8=0.2克．
设生成0.2克氢气需要锌的质量是X．
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
65            2
X            0.2g
$\frac{65}{X}=\frac{2}{0.2g}$，得：X=6.5g
∴粗锌的纯度=$\frac{6.5g}{10.0g}$×100%═65%．
故答案为：65%；
（3）①碱石灰能吸收水蒸气与氯化氢气体，这样不会使其散出从而不会影响氢气的质量，去掉它会使氢气的计算值变大，导致计算出的锌变大纯度也偏大；
故答案为：吸收水蒸气、氯化氢气体；偏大；
②二氧化碳能与碱石灰反应，使产生气体的质量无法测量，从而无法求出碳酸钙的质量，所以该实验不可行；
故答案为：不能；碱石灰能吸收反应生成的CO₂．

点评 该题是一道综合性较强的实验题，解题时抓住质量守恒这一主线进行了分析与探讨并进行相关计算，能很好的训练学生思维与分析问题能力．