【題目】某化學(xué)小組利用如圖所示裝置(圖中固定裝置已略去)測(cè)定銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),探究過程如下:
①連接實(shí)驗(yàn)裝置并檢查裝置氣密性。
②向裝置Ⅰ中的錐形瓶加入2.0g的銅鋅合金樣品粉末,由注射器緩緩注入稀硫酸,待到錐形瓶中不再產(chǎn)生氣體時(shí),準(zhǔn)確讀取注射器內(nèi)讀數(shù),減少10.5mL稀硫酸,同時(shí)立即夾緊彈簧夾,移出裝置Ⅲ中的導(dǎo)管,準(zhǔn)確讀取量筒內(nèi)水的體積為214.0mL(注:樣品中的雜質(zhì)不參加反應(yīng)
③裝置Ⅰ中剩余固體物質(zhì)經(jīng)過適當(dāng)處理后,準(zhǔn)確稱量其質(zhì)量為1.4g
④該小組的三位同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)過程測(cè)得不同數(shù)據(jù),計(jì)算銅鋅合金樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
甲同學(xué)利用裝置Ⅰ中反應(yīng)前后固體的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算;
乙同學(xué)利用裝置Ⅰ中加入稀硫酸的量進(jìn)行計(jì)算;
丙同學(xué)利用裝置Ⅲ中量取水的體積進(jìn)行計(jì)算,并查得:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氫氣的密度為0.09gL-1。
回答下列問題:
(1)裝置Ⅰ中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___,實(shí)驗(yàn)過程中須加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體,目的是___。
(2)步驟③中稱量剩余固體之前的正確操作是_______、洗滌、干燥。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù),上述三位同學(xué)中________(填“甲”、“乙”或“丙”)同學(xué)無法進(jìn)行計(jì)算樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(4)化學(xué)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn):按照丙同學(xué)的方案進(jìn)行計(jì)算,致使實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。以下因素可能造成偏差的有________(填標(biāo)號(hào))。
A 移出裝置Ⅲ時(shí),導(dǎo)管內(nèi)留存了一部分水
B 實(shí)驗(yàn)測(cè)量前,沒有排除裝置Ⅰ中的空氣
C 數(shù)據(jù)處理時(shí),未排除加入稀硫酸所占的體積
【答案】(1);使樣品中的鋅完全反應(yīng);(2)過濾;(3)乙;(4)AC;
【解析】
試題(1)由于銅排在了氫的后面,所以與酸不反應(yīng),反應(yīng)物是鋅和硫酸,生成物是硫酸鋅和氫氣,氫氣后面標(biāo)上上升符號(hào);實(shí)驗(yàn)過程中須加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體,目的是使樣品中的鋅完全反應(yīng);(2)從銅和硫酸鋅溶液的混合物中得到銅,先進(jìn)行過濾,得到帶有硫酸鋅溶液的銅,再進(jìn)行洗滌除去表面的硫酸鋅,再進(jìn)行干燥除去水即可;(3)根據(jù)加入稀硫酸的量進(jìn)行計(jì)算需要知道稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),而題中沒有告知;(4)由于鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣時(shí),放出熱量,如果沒等冷卻到室溫,根據(jù)熱漲冷縮的原理可知進(jìn)入量筒中水偏多,所以誤認(rèn)為得到的氫氣多,再就是數(shù)據(jù)處理時(shí),未排除加入稀硫酸所占的體積,計(jì)算的結(jié)果就偏大;
考點(diǎn):金屬的化學(xué)性質(zhì);化學(xué)方程式;實(shí)驗(yàn)誤差分析;
點(diǎn)評(píng):熟記金屬活動(dòng)性順序表,知道排在氫之前的金屬和稀鹽酸或者硫酸反應(yīng)生成氫氣,而排中氫之后的金屬和稀鹽酸或者稀硫酸不生成氫氣;化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的質(zhì)量比都是純凈物之間的質(zhì)量比,而溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量=溶液質(zhì)量×溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù);本題容易出錯(cuò)的地方是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià),要知道鋅與硫酸反應(yīng)放出熱量,會(huì)造成相應(yīng)的誤差,必須冷卻到室溫才能進(jìn)行觀察和計(jì)算。
【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
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【題目】用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少?