Question

某化學小組利用如圖所示裝置（圖中固定裝置已略去）測定銅鋅合金中鋅的質量分數．探究過程如下：
①連接實驗裝置并檢查裝置氣密性．
②向裝置Ⅰ中的錐形瓶加入2.0g的銅鋅合金樣品粉末，由注射器緩緩注入稀硫酸，待到錐形瓶中不再產生氣體時，準確讀取注射器內讀數，減少10.5mL稀硫酸，同時立即夾緊彈簧夾，移出裝置Ⅲ中的導管，準確讀取量筒內水的體積為214.0mL．（注：樣品中的雜質不參加反應
③裝置Ⅰ中剩余固體物質經過適當處理后，準確稱量其質量1.4g．
④該小組的三位同學利用實驗過程測得不同數據，計算銅鋅合金樣品中鋅的質量分數．
甲同學利用裝置Ⅰ中反應前后固體的質量進行計算；
乙同學利用裝置Ⅰ中加入稀硫酸的量進行計算；
丙同學利用裝置Ⅲ中量取水的體積進行計算，并查得：在標準狀況下，氫氣的密度為0.09g/L．
回答下列問題：
（1）裝置Ⅰ中反應的化學方程式為

 

，實驗過程中須加入稀硫酸至不再產生氣體，目的是

 

．
（2）步驟③中稱量剩余固體之前的正確操作是

 

、洗滌、干燥．
（3）根據實驗測定的數據，上述三位同學中

 

（填“甲”、“乙”或“丙”）同學無法進行計算樣品中鋅的質量分數．
（4）化學小組同學發(fā)現：按照丙同學的方案進行計算，致使實驗結果出現較大偏差．以下因素可能造成偏差的有

 

（填標號）．
A．移出裝置Ⅲ時，導管內留存了一部分水
B．實驗測量前，沒有排除裝置Ⅰ中的空氣
C．數據處理時，未排除加入稀硫酸所占的體積．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,金屬的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據方程式的寫法考慮并且使鋅完全參加反應；
（2）根據從銅和硫酸鋅溶液的混合物中得到銅考慮；
（3）根據加入稀硫酸的量進行計算需要知道稀硫酸的溶質質量分數；
（4）根據實驗過程中可能出現的錯誤操作考慮

解答：解：
（1）由于銅排在了氫的后面，所以與酸不反應，反應物是鋅和硫酸，生成物是硫酸鋅和氫氣，氫氣后面標上上升符號；實驗過程中須加入稀硫酸至不再產生氣體，目的是使樣品中的鋅完全反應；
（2）從銅和硫酸鋅溶液的混合物中得到銅，先進行過濾，得到帶有硫酸鋅溶液的銅，再進行洗滌除去表面的硫酸鋅，再進行干燥除去水即可；
（3）根據加入稀硫酸的量進行計算需要知道稀硫酸的溶質質量分數，而題中沒有告知；
（4）由于鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣時，放出熱量，如果沒等冷卻到室溫，根據熱漲冷縮的原理可知進入量筒中水偏多，所以誤認為得到的氫氣多，再就是數據處理時，未排除加入稀硫酸所占的體積，計算的結果就偏大．
答案：
（1）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑  使樣品中的鋅完全反應；
（2）過濾；
（3）乙
（4）AC

點評：本題容易出錯的地方是對實驗結果的評價，要知道鋅與硫酸反應放出熱量，會造成相應的誤差，必須冷卻到室溫才能進行觀察和計算．