Question

20．某学习小组用如图所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数．A中盛有稀硫酸，方法是利用产生气体使C中液面下降来测定产生气体的体积，通过计算达到目的．请你与小组的同学一起参与探究．
（1）检查如图装置气密性的方法是向漏斗A中加水，打开活塞，若C液面下降，证明装置检查气密性好（答案合理均得分）．
（2）实验前，先将锌铜合金在稀硫酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化膜．
（3）实验操作步骤有：检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再进行的操作还有：①记录C的液面位置；②待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；③由A向B滴加足量试剂．上述再进行的操作的顺序是①③②（填序号）；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应使D和C的液面相平．
（4）若实验用锌铜合金的质量为a g，与足量酸充分反应后，测得氢气体积为VL，为求出合金中锌、铜的质量分数，还缺少的一个数据是D．
A．反应前加入稀酸的体积      B．反应前加入稀酸的质量分数
C．实验前反应装置中空气的体积     D．实验条件下氢气的密度
（5）用此方法测得实验结果是锌的质量分数比实际值偏小，请你帮助他分析原因（至少写二种）①装置漏气；②C和D液面没有相平，C处低于D处．
（6）除上述方法外你还有更好的方法吗？请简要写出．称量反应后B中剩余固体的质量，再计算．

Answer 1

分析 （1）考虑装置气密性的方法．
（2）实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，除去合金表面的氧化膜；
（3）要根据排开液体的体积来测定生成氢气的体积，首先需记录C的液面，然后使反应进行，当充分反应时在记下C的位置，最后可以对剩余固体进行处理；注意读数的方法；
（4）要求氢气的质量，除了知道氢气的体积，还需要知道氢气的密度；
（5）考虑装置漏气等引起锌的质量分数比实际值偏小的原因；
（6）考虑称量反应后B中剩余固体的质量，再计算．

解答 解：（1）检查如图装置气密性的方法是向漏斗A中加水，打开活塞，若C液面下降，证明装置检查气密性好．
（2）实验前，先将锌铜合金在稀硫酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化膜．
（3）要根据排开液体的体积来测定生成氢气的体积，首先需记录C的液面，然后使反应进行，当充分反应时在记下C的位置，最后可以对剩余固体进行处理，所以本题答案为：①③②；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应使D和C的液面相平；
（4）要求氢气的质量，除了知道氢气的体积，还需要知道氢气的密度，所以本题答案为：D；
（5）用此方法测得实验结果是锌的质量分数比实际值偏小，分析原因为：①装置漏气；②C和D液面没有相平，C处低于D处．
（6）除上述方法外，还可以称量反应后B中剩余固体的质量，再计算．
故答案为：
（1）向漏斗A中加水，打开活塞，若C液面下降，证明装置检查气密性好（答案合理均得分）；（2）除去合金表面的氧化膜；
（3）①③②；使D和C的液面相平；（4）D；（5）①装置漏气②C和D液面没有相平，C处低于D处；（答案合理均得分）
（6）称量反应后B中剩余固体的质量，再计算．

点评 本题探究了铜锌合金中铜和锌的质量分数的测定，完成此题，可以依据铜和锌的性质，根据题干提供的信息进行．有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．