Question

为测定铜锌合金样品中铜的质量分数，小影同学设计装置如图所示，其探究过程如下：
（1）连接实验装置并检查气密性．
（2）向试管A中加入足量的稀硫酸，用粗铜线系着带有小孔的小塑料瓶（其中装有质量为M的铜锌合金固体），将其伸入试管A的稀硫酸中，待试管A中不再有气体产生时，立即取出量筒C中的导管，准确读取并记录量筒内水的体积．
（3）秋影同学认定量筒内测得水的体积即为反应生成气体的体积，并查阅有关密度，再根据化学方程式进行相关计算，得出合金样品中锌的质量，再经过计算得到样品中铜的质量分数．
请回答下列问题：
Ⅰ．试管A中发生的化学方程式是

 

，该反应类型为

 

Ⅱ．通过误差分析，李军同学发现秋影所用数据不可靠．造成该数据不可靠的原因及其计算结果偏差的是：
①步骤（2）中，移出量筒C中的导管内留有水，导致计算结果偏大．
②因为锌与硫酸的反应放出热量，若没有等到试管冷却到室温就读取C中数据，则导致计算结果偏

 

．
Ⅲ．李军同学认为秋影同学的做法走了弯路，他认为用很简单的方法就可求得铜锌合金中铜的质量分数，他的做法是：
①无需使用B、C装置，只需将移出小塑料瓶中的剩余金属进行干燥，称量余下的固体质量为N．
②根据反应前后小塑料瓶的固体物质的质量变化计算出样品中铜的质量分数，该样品中铜的质量分数是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,金属的化学性质,反应类型的判定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：Ⅰ根据锌和硫酸反应生成氢气和硫酸锌进行解答；
Ⅱ②根据锌与硫酸的反应放出热量，使气体体积膨胀，测得气体的体积偏大进行解答；
Ⅲ②根据铜不和硫酸反应，所以剩余固体的质量就是铜的质量进行解答．

解答：解：Ⅰ、锌和硫酸反应生成氢气和硫酸锌，发生的化学方程式是Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；该反应是单质和化合物反应生成另外的单质和化合物的反应，所以属于置换反应；故填：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；置换反应；
Ⅱ②、锌与硫酸的反应放出热量，使气体体积膨胀，测得气体的体积偏大，求的锌的质量偏大，所以铜的质量就会偏小，故若没有等到试管冷却到室温就读取C中数据，则导致计算结果偏小；故填：小；
Ⅲ②铜不和硫酸反应，所以剩余固体的质量就是铜的质量，该样品中铜的质量分数=

N

M

×100%=

100N

M

%．故填：

100N

M

%．

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．