Question

4．某化學(xué)小組要研究金屬的性質(zhì)及合金的組成．
（1）應(yīng)用金屬活動(dòng)性順序能幫助我們進(jìn)一步學(xué)習(xí)金屬的性質(zhì)．
已知下列三組物質(zhì)間均能發(fā)生置換反應(yīng)．
A．Fe和CuSO₄溶液    B．Mg和MnSO₄溶液    C．Mn和FeSO₄溶液
寫出Mn、Fe、Mg、Cu四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是Mg＞Mn＞Fe＞Cu．
（2）測定銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
①甲同學(xué)取銅鋅合金粉末65g放于燒杯中，再加入100g足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后稱得燒杯中剩余物質(zhì)量為164.6g，請通過計(jì)算求出該合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
②乙同學(xué)利用右圖裝置測定銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下（必要的固定裝置已略去）；
Ⅰ．連接裝置并檢查裝置氣密性；
Ⅱ．加入藥品和水；
Ⅲ．記錄C中液面刻度（C為帶有刻度的玻璃管）；
Ⅳ．由A向B中滴加試劑至過量；
Ⅴ．待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄C中液面刻度，
計(jì)算得到氣體的體積為V mL（經(jīng)查，該氣體密度為ρg/L）；
Ⅵ．將B中剩余固體過濾、洗滌、干燥并稱重，稱得剩余固體質(zhì)量為W g．
回答：
A儀器的名稱為分液漏斗；
乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前將塊狀的銅鋅合金磨成粉末狀，其目的是：加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分；
為使測得的氣體體積更精確，記錄C中液面刻度時(shí)，除使視線與凹液面的最低處相平外，還應(yīng)使D、C中的液面相平；
乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中由于缺少某一步驟導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺乏而無法計(jì)算，該步驟是：測量銅鋅合金樣品的質(zhì)量；
乳膠管E的作用是防止分液漏斗中液體進(jìn)入試管導(dǎo)致測量的氫氣體積偏大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序可知，排在前面的金屬會(huì)將排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來進(jìn)行分析；
（2）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算生成氫氣的質(zhì)量，然后依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量，再計(jì)算銅
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的名稱進(jìn)行分析；
根據(jù)增大反應(yīng)物的接觸面積，可以加快反應(yīng)速率進(jìn)行分析；
為使測得的氣體體積更精確，記錄C中液面刻度時(shí)，除使視線與凹液面的最低處相平外，還應(yīng)D處觀察上升的是否與C中下降的一致，以盡量減少誤差；
已知?dú)怏w的體積，根據(jù)密度，可以求出氣體的質(zhì)量；又知道剩余固體質(zhì)量為Wg，但不知道原固體的質(zhì)量，無法計(jì)算．所以實(shí)驗(yàn)中由于缺少某一步驟導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺乏而無法計(jì)算，該步驟是：測量銅鋅合金的總質(zhì)量；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置中乳膠管的作用進(jìn)行分析．

解答 解：（1）下列三組物質(zhì)間均能發(fā)生置換反應(yīng)，
A．Fe和CuSO₄溶液    B．Mg和MnSO₄溶液    C．Mn和FeSO₄溶液
所以Mn、Fe、Mg、Cu四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是：Mg＞Mn＞Fe＞Cu；
（2）①生成氫氣的質(zhì)量是：100g+65g-164.6g=0.4g，
設(shè)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為x，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65             2
 x              0.4g
 $\frac{65}{x}$=$\frac{2}{0.4g}$
  x=13g，
所以該合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{65g-13g}{65g}$×100%=80%；
②通過分析可知，A是分液漏斗；
銅鋅合金磨成粉末狀，其目的是：接觸面積大，充分反應(yīng)；目的為了提高反應(yīng)速率；
除使視線與凹液面的最低處相平外，還應(yīng)D處觀察上升的是否與C中下降的一致；
已知?dú)怏w的體積，根據(jù)密度，可以求出氣體的質(zhì)量；又知道剩余固體質(zhì)量為Wg，但不知道原固體的質(zhì)量，無法計(jì)算．實(shí)驗(yàn)中由于數(shù)據(jù)缺乏而無法計(jì)算，該步驟是：測量銅鋅合金的總質(zhì)量；
通過分析可知，乳膠管E的作用是：防止分液漏斗中液體進(jìn)入試管導(dǎo)致測量的氫氣體積偏大．
故答案為：（1）Mg＞Mn＞Fe＞Cu；
（2）①13g，80%；
②分液漏斗；
加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分；
使D、C中的液面相平；
測量銅鋅合金樣品的質(zhì)量；
防止分液漏斗中液體進(jìn)入試管導(dǎo)致測量的氫氣體積偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了金屬的化學(xué)性質(zhì)和一些實(shí)驗(yàn)的操作注意事項(xiàng)，掌握檢驗(yàn)該裝置的氣密性的方法，了解量氣的裝置．