Question

【題目】化學學習小組從下圖中選擇合適的裝置（稱量、固定和加熱裝置省略），利用合適的藥品，設計實驗粗略測定出了銅鋅合金中粉末鋅的質量分數。（實驗過程中不考慮水的蒸發）

實驗過程：稱取a g黃銅樣品，加入足量稀硫酸充分反應。測定的實驗數據如下。

①測定生成H2的體積為b L（氫氣的密度為w g/L）。

②將反應后的剩余物過濾、洗滌、加熱烘干，測定所得固體的質量為c g。

③測定……

（1）裝置A中發生反應的化學方程式為______________。

（2）小昊選用三個裝置進行實驗，裝置接口的連接順序為_______，用①中的數據計算出銅鋅合金中鋅的質量分數為________（寫出最終計算結果的表達式）。

（3）小燁選用裝置AF進行實驗，利用②中的數據計算出了銅鋅合金中鋅的質量分數。小聰認為小燁的方案中測定值會___________（填“偏大”、“偏小”、“不變”、“或無法確定”）。

（4）小琪僅選用裝置A進行實驗，利用③中的數據也計算出了銅鋅合金中鋅的質量分數。③中需要測定的數據是_____________。

（5）老師認為利用小昊的方案進行實驗，在實驗過程和操作均正確的情況下，測定值也會比實際略大，原因是_________。

Answer 1

【答案】Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ①⑥⑦⑤ 偏小 反應前A裝置的總質量（含合金與稀硫酸），無氣泡產生后A裝置剩余物的總質量； 加入的稀硫酸的體積沒有減去，導致排出的氣體體積偏大

【解析】

（1）裝置A中黃銅中的鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，銅不與稀硫酸反應，所以化學方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

（2）選用三個裝置時，根據提供的圖片可知是A產生氫氣，E排水，D收集水的體積，得出產生的氫氣的體積。所以裝置的連接順序是①⑥⑦⑤，故填：①⑥⑦⑤；

設合金中鋅的質量分數為x

，x=

故填：；

（3）選用AF進行實驗時，由于要將反應后的剩余物過濾、洗滌、加熱烘干，因剩余固體是銅，所以在加熱烘干的時候會與氧氣反應生成氧化銅，所以導致測定的鋅的質量偏小，最終合金中鋅的質量分數偏小，故填：偏小；

（4）僅用A進行實驗，可以通過測定A裝置反應前后的質量差計算出產生氫氣的質量，所以要測定的數據是：反應前A裝置的總質量（含合金與稀硫酸），無氣泡產生后A裝置剩余物的總質量；

（5）小昊的方案中，所有操作與實驗都正確時，測定值比實際值大的原因可能是加入的稀硫酸占有一定的體積，也會排出裝置中的氣體，導致排出的氣體體積偏大。故填：加入的稀硫酸的體積沒有減去，導致排出的氣體體積偏大。