题目内容

18．学习小组的同学在老师的帮助下对黄铜中铜和锌的含量展开探究．
【提出问题】测定黄铜中锌、铜的质量分数．
【实验原理】利用铜和锌与稀盐酸（或稀硫酸）反应性质的差异，进行测定．
【实验装置】学习小组经过讨论，设计出了如下图所示两种的“测定铜锌合金样品中锌的质量分数”装置（图中固定装置已略去）
（1）B中发生反应的化学方程式是Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
（2）实验中拟测定的量，除了向B中加入的黄铜粉末质量外，若用装置甲则要测剩余固体的质量，若用装置乙则要测排出水的体积和加入试管中的稀硫酸的体积（室温恒定且室温下气体密度已知）
（3）需检查气密性的装置是乙（填“甲”或“乙”）
【实验操作、计算及分析】
（4）先用热碱液除去黄铜表面的油污，再用水冲冼黄铜，然后再将黄铜放在稀硫酸中浸泡片刻，将黄铜放在稀硫酸中浸泡的目的是除去合金表面的氧化膜．最后用蒸馏水清洗干净，干燥，取少量研碎，并称取出两份黄铜粉末，质量均为2g．
（5）将2g试样放入装置甲的B中，由注射器A向B缓缓注入足量稀硫酸，待B中不再有气体产生气体后，将B中混合物过滤，洗涤滤渣（请将此实验步骤补充完整） 并干燥、称得质量为1.35g，则黄铜中锌的质量分数为32.5%
（6）之后又用装置乙进行了测量，尽管计算正确无误，但得出的锌的质量分数比装置甲偏大，可能的原因为忽略了稀硫酸在试管中的体积（写出一种即可）．

分析 （1）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；
（2）铜不能和稀硫酸反应，根据铜的质量可以计算锌的质量，进一步可以计算锌的质量分数；
根据氢气的质量可以计算锌的质量，进一步可以计算锌的质量分数；
（3）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
（4）稀硫酸可以除去合金表面的氧化膜，使测定结果更准确；
（5）稀硫酸和锌完全反应后，剩余的固体是铜，通过过滤、洗涤、称量可知铜的质量，进一步可以计算黄铜中锌的质量分数；
（6）向试管中注入稀硫酸时，由于稀硫酸在试管中占有一定的体积，会导致测定的氢气体积偏大，从而导致计算的锌的质量偏大，从而使测定结果偏高．

解答 解：（1）锌和稀硫酸反应的化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．
故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．
（2）实验中拟测定的量，除了向B中加入的黄铜粉末质量外，若用装置甲则要测剩余固体的质量，若用装置乙则要测排出水的体积和加入试管中的稀硫酸的体积．
故填：剩余固体的质量；排出水的体积；加入试管中的稀硫酸的体积．
（3）需检查气密性的装置是乙，因为乙中产生氢气，并且要测定氢气的体积．
故填：乙．
（4）将黄铜放在稀硫酸中浸泡的目的是除去合金表面的氧化膜．
故填：除去合金表面的氧化膜．
（5）将2g试样放入装置甲的B中，由注射器A向B缓缓注入足量稀硫酸，待B中不再有气体产生气体后，将B中混合物过滤，洗涤滤渣并干燥、称得质量为1.35g，则黄铜中锌的质量分数为：$\frac{2g-1.35g}{2g}$×100%=32.5%．
故填：过滤；洗涤；32.5%．
（6）尽管计算正确无误，但得出的锌的质量分数比装置甲偏大，可能的原因是忽略了稀硫酸在试管中的体积．
故填：忽略了稀硫酸在试管中的体积．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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8．请根据下列装置，回答问题：

（1）常温下，用锌粒和稀硫酸反应制取和收集较纯净的氢气，请选择一套实验装置（操作时相对比较方便，能随开随用．）FD（填序号，下同）．
（2）实验室现在要用稀盐酸和石灰石反应制取一瓶干燥的二氧化碳，应该选择的装置是BGC或FGC．此外，CO2也可以用碳酸氢钠（NaHCO3）固体加热分解（产物为碳酸钠、二氧化碳和水）来制取，该反应的化学方程式为：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑；若用此法来制取二氧化碳，应选用的发生装置是A．判断气体已收集满的方法是用燃着的木条放置于瓶口，木条熄灭则已经满了．
（3）用高锰酸钾制取O2，装置A还需做的一点改动是在试管口放一团膨松的棉花；反应过程中氧原子的利用率（即氧原子转化为氧气的效率）是25%（或1/4）．
（4）高锰酸钾完全分解后，通过以下四步实验操作可回收二氧化锰（二氧化锰不溶于水）．正确操作的先后顺序是②③④①（填写选项序号）．
①烘干    ②溶解    ③过滤    ④洗涤
（5）把（4）中滤液蒸发结晶可得到锰酸钾晶体，在蒸发操作中玻璃棒的作用是搅拌使液体受热均匀，防止飞溅．
9．在三个集气瓶中，分别盛有空气、氧气、二氧化碳，鉴别这三种气体的最好方法是（　　）
A．分别通入澄清的石灰水B．闻气味
C．分别插入燃着的木条D．分别插入带火星的木条
6．已知40g锌铜合金与200g稀硫酸恰好完全反应．称得剩余物的质量为239g．计算：
（1）这种合金中铜所占的质量分数为多少？（保留一位小数）
（2）充分反应后所得溶液中溶质的质量分数为多少？（保留一位小数）
13．实验室利用如图装置可以制取某些气体，请根据图回答问题：

（1）这五个装置示意图中，有一个装置中有错误，该装置是B （填序号）．
（2）实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是试管口放一团棉花；实验室若用改正后的B装置制取氧气，则该反应方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．该装置还可制取二氧化碳气体，制取该气体的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
（3）常温下，硫化氢（H2S）是一种有臭鸡蛋气味的气体，实验室可用硫化亚铁（FeS）固体和稀硫酸反应制得，该反应方程式为FeS+H2SO4（稀）═H2S↑+FeSO4，则应选择B（填序号，下同）来做发生装置．
（4）NO气体难溶于水，密度略大于空气，易与氧气反应生成NO2，则应选择D装置来收集NO．
3．我国青海查尔汗盐湖的湖水中蕴藏丰富的NaCl、KCl和MgCl2等，利用湖水可得到某些物质．其主要工业流程如下：

请根据上述流程，回答下列问题：
（1）利用湖水得到晶体A的方法是蒸发结晶（填“降温”或“蒸发”）．
（2）操作Ⅰ、操作Ⅱ的名称为过滤，此操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗．
（3）本流程中分别采用条件1和条件2获得不同晶体，所依据是物质的b．a．熔点  b．溶解度c．沸点
（4）KCl可作为化学肥料，属于钾肥，它是由氯离子、钾离子构成的．
（5）水氯镁石的化学式可表示为MgCl2•6H2O，它高温分解为MgO、HCl 和H2O，该反应的化学方程式为MgCl2•6H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgO+2HCl+5H2O．
10．用相关的化学用语或符号填空
①锌元素Zn；    
②镁离子Mg2+；  
③+2价的钙元素$\stackrel{+2}{Ca}$；
④2个氮原子2N；    
⑤氢气H2；   
⑥氧化铝Al2O3．
7．下列除去杂质的方法中错误的是（　　）
选项物质杂质所选试剂、方法
AH2HCl通过NaOH溶液，再通过浓硫酸、干燥
BNaOHCa（OH）2加入过量碳酸钠溶液，过滤
CNH3H2O通过装有碱石灰的干燥管
DFeCl2溶液CuCl2加入过量的铁粉，过滤
A．AB．BC．CD．D
5．在化学反应前后，一定发生改变的是（　　）
①分子的种类  ②原子的种类 ③物质的种类 ④原子的个数 ⑤元素的种类 ⑥元素的质量 ⑦物质的总质量．
A．④⑥B．②⑤C．①③D．①⑦

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