Question

13．現(xiàn)有某黃銅（銅鋅合金，假定其他成分均不與鹽酸反應(yīng)）樣品，請(qǐng)從下圖中選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)測(cè)定該黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)并回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出儀器a的名稱(chēng)：長(zhǎng)頸漏斗．
（2）實(shí)驗(yàn)要選擇的裝置是乙丁戊（填裝置編號(hào)）．若產(chǎn)生的氣體從左向右流，則接口的順序?yàn)锽FEG；
（3）細(xì)心觀察發(fā)現(xiàn)：盛裝溶液的試劑瓶與收集氣體的集氣瓶都有磨砂部分，所不同的是集氣瓶的磨砂部分位于b．a(chǎn)．瓶底內(nèi)壁 b．瓶口邊緣 c．瓶頸內(nèi)壁 d．瓶底外壁
（4）儀器組裝好后，在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先檢驗(yàn)裝置氣密性．
（5）若實(shí)驗(yàn)樣品的質(zhì)量是9.9g，實(shí)驗(yàn)中測(cè)定氫氣的體積是1.1L（氫氣密度為0.09g/L），該反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，則該黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.5%．

Answer 1

分析 要測(cè)定合金中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)該用合金和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，然后利用排水法收集氣體，排除水的體積等于收集氣體體積，再利用氫氣與鋅之間的關(guān)系式計(jì)算鋅的質(zhì)量，從而確定其質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（1）該儀器名稱(chēng)是長(zhǎng)頸漏斗；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募案鱾�(gè)儀器用途確定選取儀器；氣體收集時(shí)采用排水法收集，則導(dǎo)氣管應(yīng)該采用“短進(jìn)長(zhǎng)出”原則，根據(jù)制取氣體、收集氣體、排除液體順序排列裝置；     
（3）集氣瓶的磨砂部分位于瓶口邊緣；
（4）有連接的裝置實(shí)驗(yàn)前都必須檢驗(yàn)裝置氣密性；    
（5）鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣；根據(jù)鋅和氫氣之間的關(guān)系式計(jì)算鋅的質(zhì)量，從而計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：要測(cè)定合金中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)該用合金和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，然后利用排水法收集氣體，排除水的體積等于收集氣體體積，再利用氫氣與鋅之間的關(guān)系式計(jì)算鋅的質(zhì)量，從而確定其質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（1）該儀器名稱(chēng)是長(zhǎng)頸漏斗，故答案為：長(zhǎng)頸漏斗；
（2）實(shí)驗(yàn)順序是制取氣體、收集氣體、測(cè)量排出水的體積，所以應(yīng)該選取裝置為乙丁戊；氣體收集時(shí)采用排水法收集，則導(dǎo)氣管應(yīng)該采用“短進(jìn)長(zhǎng)出”原則，根據(jù)制取氣體、收集氣體、排除液體順序排列裝置，所以若產(chǎn)生的氣體從左向右流，則接口的順序?yàn)椋�故答案為：乙丁戊；B F E G；     
（3）集氣瓶的磨砂部分位于瓶口邊緣，這樣集氣瓶口和玻璃片能緊密結(jié)合，防止生成的氣體逸出，故答案為：b；
（4）有連接的裝置實(shí)驗(yàn)前都必須檢驗(yàn)裝置氣密性，所以該裝置中實(shí)驗(yàn)前要檢驗(yàn)裝置氣密性，故答案為：檢驗(yàn)裝置氣密性；    
（5）鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，反應(yīng)方程式為Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；氫氣物質(zhì)的量=$\frac{0.09g/L×1.1L}{2g/mol}$=0.0495mol，根據(jù)鋅和氫氣關(guān)系式知，二者物質(zhì)的量相等，所以鋅的質(zhì)量=0.0495mol×65g/mol=3.2175g，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{3.2175g}{9.9g}$×100%=32.5%，
故答案為：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；32.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)含量測(cè)定，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)分析、計(jì)算能力，綜合性較強(qiáng)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)操作步驟等是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)裝置順序排列，題目難度不大．