题目内容
某学生拟通过测定粗锌(杂质与稀硫酸不反应)与稀硫酸反应产生的气体体积,来测定粗锌中锌的纯度。现有粗锌、稀硫酸、试管、镊子、单孔橡皮塞、导气管、托盘天平、量筒、水槽、铁架台(附铁夹)等仪器、药品。![]()
(1)实验时除需测定粗锌的质量、氢气的体积之外,是否还需要其他物理量?如需要,请指出_______________________,否则,此空不填。
(2)实验时在检查装置气密性后,如何将试剂加入试管并使反应开始?_______________。
(3)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:①调整量筒内外液面高度使之相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是:_______________________(请填写步骤代号)。
(4)测量收集到气体体积(图中夹持仪器已省略)时,如何使量筒内外液面的高度相同?______________________________________________。
(5)如果实验中测得粗锌质量为a g,得到的氢气体积是b L(已折算成标准状况),水蒸气的影响忽略不计,粗锌中锌的质量分数的计算式为(含a、b,不必化简):___________________。
(6)试根据上述仪器,提出更简捷的实验方案:_________________________________。
(1)测定实验时的温度、压强
(2)先向试管中加入适量稀硫酸,再将试管倾斜,用镊子将粗锌放在试管口附近,塞好单孔橡皮塞,然后将试管缓缓竖起,使粗锌沿着试管内壁缓缓滑到试管底部
(3)②①③
(4)缓缓将量筒下移,使量筒内外液面相平
(5)b L÷22.4 L·mol-1×65 g·mol-1÷a g×100%
(6)使锌与足量稀硫酸充分反应,滤出剩余固体,洗涤、干燥,称量反应前后固体的质量
解析:由于是常温下进行实验,故需测实验时的浓度、压强,以便将H2体积换算为标准状况下的体积。加入固体试剂应按照规定的方法加入,以免损坏试管。由于测气体体积时必须使内外压强相等,故需调节量筒高度,使其中的液面与试管液面水平。根据以上数据,Zn的纯度为:
×65 g·mol-1÷a g×100%。
由于杂质不与酸反应,故可用称量剩余固体质量的方法计算Zn的纯度。
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