Question

課外化學(xué)興趣小組欲測定銅鋅合金粉末中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
Ⅰ．除托盤天平必用外，供選擇的實驗裝置如下：
Ⅱ．實驗中可測得的數(shù)據(jù)及其代號如下：
樣品的質(zhì)量m₁；充分反應(yīng)生成的氣體體積V（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；反應(yīng)前儀器和藥品的總質(zhì)量m₂；充分反應(yīng)后儀器和藥品的總質(zhì)量m₃；充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量m₄．
（1）實驗時必須用到的化學(xué)試劑為______．
（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：______．樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為______．
（3）乙同學(xué)實驗中測得的數(shù)據(jù)為m₁和m₄，他使用的實驗裝置有______（填字母）．
（4）丙同學(xué)實驗中只選用了A裝置，他要測得的數(shù)據(jù)有______（填代號）．
（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，在C裝置中添加足量CuO．除測定m₁外，還準(zhǔn)備測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化．請評價該方法是否可行并說明理由：______．

Answer 1

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(jìn)行排序，且排水裝置中短管進(jìn)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?jǐn)?shù)公式得鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==，故答案為：①⑨⑧⑦，；
（3）乙同學(xué)實驗中測得的數(shù)據(jù)為m₁和m₄，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
m₁、m₂、m₃，故答案為：m₁、m₂、m₃；
（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(zhǔn)，則無法計算鋅的質(zhì)量，所以不可行，
故答案為：不可行；因為氫氣還原氧化銅時，排除裝置中的空氣及冷卻裝置都要消耗氫氣，而且部分氫氣未反應(yīng)即排出，所以不可能通過計算得出氫氣的產(chǎn)量，也無法計算鋅的質(zhì)量．
分析：（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(jìn)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?jǐn)?shù)公式計算鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）乙同學(xué)實驗中測得的數(shù)據(jù)為m₁和m₄，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(zhǔn)確．
點評：本題考查了探究物質(zhì)的組成或含量的測定，明確測量原理是解本題關(guān)鍵，知道氫氣還原氧化銅的操作步驟，難度較大．