Question

實驗室有黃銅（銅和鋅兩種金屬的混合物）粉末．某興趣小組欲利用給出的實驗儀器及試劑，測定樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)．除托盤天平必用外，供選擇的實驗裝置如圖所示；除樣品黃銅外，供選擇的藥品有：足量的濃硫酸、足量的稀硫酸、足量氧化銅
（1）你認為一定要用的藥品是

 

．
（2）甲同學(xué)實驗中使用了A、E、F三種裝置，組裝時接口編號的連接順序為

 

．若實驗過程中稱得樣品質(zhì)量為a g，充分反應(yīng)后生成的氫氣體積為b L（標準狀況下），則合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)為

 

．
（3）乙同學(xué)稱取黃銅的質(zhì)量a g，充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量為d g．他在實驗中使用了圖中

 

裝置測定樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)（填序號A…）．
（4）丙同學(xué)實驗中只使用了A裝置，他需要測得的實驗數(shù)據(jù)有

 

和

 

．
（5）丁同學(xué)設(shè)計了另一種測定方法，他考慮使用A、C、D三種裝置，并使用了足量的稀硫酸和氧化銅兩種試劑，除稱量黃銅的質(zhì)量外，還稱量了C裝置反應(yīng)前、后儀器和藥品的質(zhì)量，但他并不能準確測定出合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)，原因是

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：利用鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，并通過排水法測定生成的氫氣的體積來計算混合物中的鋅的量，從而測定該樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)，所以選擇的儀器連接順序為①⑨⑧⑦，據(jù)此分析解答；
（1）要使鋅發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，則實驗時必須用到的化學(xué)試劑是稀硫酸；
（2）根據(jù)發(fā)生裝置、排水裝置、收集裝置進行排序；根據(jù)氫氣的體積計算鋅的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算鋅的質(zhì)量分數(shù)；
（3）乙同學(xué)實驗中測得的數(shù)據(jù)為a和e，說明乙同學(xué)能得到反應(yīng)后的固體質(zhì)量；
（4）丙同學(xué)實驗中只選用了A裝置，要想得到鋅的質(zhì)量，必須知道樣品質(zhì)量、反應(yīng)前儀器和藥品的總質(zhì)量、充分反應(yīng)后儀器和藥品的總質(zhì)量；
（5）氫氣不能完全和氧化銅反應(yīng)，導(dǎo)致氫氣的量不準確．

解答： 解：（1）要想分離銅和鋅，只能根據(jù)兩種金屬的活潑性不同，使活潑金屬和酸反應(yīng)，另一種金屬和酸不反應(yīng)，不僅能將兩種金屬分開，還能根據(jù)反應(yīng)計算鋅的質(zhì)量，則實驗時必須用到的化學(xué)試劑為稀硫酸，
故答案為：稀硫酸；
（2）根據(jù)發(fā)生裝置、排水裝置、收集裝置進行排序，且排水裝置中短管進氣長管排水，所以其排列順序為：①⑨⑧⑦；
根據(jù)氫氣的體積可以得到鋅的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式得鋅的質(zhì)量分數(shù)為：

bL 22.4L/mol ×65g/mol

ag

=

65b

22.4a

，
故答案為：①⑨⑧⑦；

65b

22.4a

；
（3）乙同學(xué)實驗中測得的數(shù)據(jù)為a和e，說明乙同學(xué)能得到反應(yīng)后的固體質(zhì)量，要想得到反應(yīng)后的固體必須采用過濾的方法制取，過濾過程中要用玻璃棒引流，所以他使用的實驗裝置有AGH，
故答案為：AGH；
（4）丙同學(xué)實驗中只選用了A裝置，說明他只能知道A裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量和樣品的質(zhì)量，他要測得的數(shù)據(jù)有：反應(yīng)前儀器和藥品的質(zhì)量、充分反應(yīng)后儀器和藥品的質(zhì)量，
故答案為：反應(yīng)前儀器和藥品的質(zhì)量；充分反應(yīng)后儀器和藥品的質(zhì)量；
（5）用氫氣還原氧化銅時，首先要通氫排除裝置中的氧氣，反應(yīng)后還要通氫防止銅被氧化，所以導(dǎo)致氫氣的量測量不準，則無法準確計算鋅的質(zhì)量，
故答案為：該實驗用氫氣還原氧化銅，一部分氫氣將消耗于預(yù)先除去空氣及最后防止銅重新氧化．

點評：本題考查了探究物質(zhì)的組成或含量的測定，題目難度較大，明確測量原理是解本題關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)實驗基本操作方法及綜合應(yīng)用，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．