Question

【題目】某興趣小組同學用如圖所示裝置測定銅鋅合金中銅的質量分數。

（實驗準備）

（1）將銅鋅合金用砂紙打磨，其目的是_____；

（實驗步驟）

（2）實驗操作有：

①記錄量氣管D的液面位置；

②檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置；

③待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄量氣管D的液面位置；

④由A向B中滴加足量試劑；

⑤將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重。

上述進行的操作的順序是_____（填序號）

（3）B中發生反應的化學方程式為_____。

（定量計算）

（4）若實驗中，打磨后銅鋅合金樣品質量為5g，與稀硫酸充分反應后，測得產生的氣體體積為0.556L，該條件下氫氣的密度為0.09g/L，則生成氫氣的質量為_____g（結果保留兩位小數）；合金中銅的質量分數為多少_____？（寫出計算過程）。

（分析討論）

（5）小組同學交流發現上述方法測得的銅的質量分數會偏小，則下列選項中可能的原因有_____。

A．剩余固體中仍含有未反應的鋅

B．生成氫氣的體積包含了加入的稀硫酸體積

C．由于稀硫酸與鋅粒反應放熱，生成氣體的溫度高于常溫，沒有等氣體恢復至室溫就開始讀數

D．反應后讀數時，量氣管液面高度高于左側球形干燥管內液面的高度

Answer 1

【答案】除去表面的氧化物 ②①④③⑤ Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 0.05； 32.5% BC

【解析】

（1）將銅鋅合金用砂紙打磨，其目的是除去表面的氧化物。

（2）上述進行的操作的順序是：檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置；記錄量氣管D的液面位置；由A向B中滴加足量試劑；待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄量氣管D的液面位置；將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重。故填：②①④③⑤。

（3）B中鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，發生反應的化學方程式為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。

定量計算：

（4）解：生成氫氣的質量為：0.09g/L×0.556L＝0.05g；

設鋅質量為x，

解得x＝1.63g，

合金中銅的質量分數為：×100%32.5%，

答：合金中銅的質量分數為：32.5%，

（5）A、剩余固體中仍含有未反應的鋅，會導致產生氫氣質量偏小，從而導致計算的銅質量偏大，進一步導致計算的銅的質量分數偏大，不符合題意；

B、生成氫氣的體積包含了加入的稀硫酸體積，導致產生氫氣體積偏大，從而導致鋅質量偏大，進一步導致計算的銅的質量分數偏小，符合題意；

C、由于稀硫酸與鋅粒反應放熱，生成氣體的溫度高于常溫，沒有等氣體恢復至室溫就開始讀數，導致產生氫氣體積偏大，從而導致鋅質量偏大，進一步導致計算的銅的質量分數偏小，符合題意；

D、反應后讀數時，量氣管液面高度高于左側球形干燥管內液面的高度，導致產生氫氣體積偏小，從而導致計算的銅質量偏大，進一步導致計算的銅的質量分數偏大，不符合題意。故選BC。