Question

12．小王同學(xué)在學(xué)習(xí)了金屬的化學(xué)性質(zhì)后，想對學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中的鋅、銅合金中所含鋅、銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行粗略測定．在科學(xué)老師的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，選用了三種試劑：A．蒸餾水B．鋅、銅合金C．稀硫酸．小王設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本思路是：利用合金與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，通過上述實(shí)驗(yàn)裝置把水排到量筒中，讀出量筒中水的體積（不考慮其它因素的影響，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體即為量筒中水的體積），可計(jì)算鋅、銅合金中鋅、銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
試回答下列問題：
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，實(shí)驗(yàn)時(shí)在廣口瓶中加入一定量的蒸餾水，底部有小孔的試管中應(yīng)加入B（填寫試劑的相應(yīng)字母標(biāo)號(hào)）．
（2）小王同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中選取了3g鋅、銅合金與足量的稀硫酸，反應(yīng)完全后，量筒中接收的液體的體積為0.1L，求鋅、銅合金中鋅的質(zhì)量是多少？（氫氣的密度約為0.09g/L）
（3）如要測定部分被氧化成氧化鋅的鋅粒中鋅單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，能否用上述實(shí)驗(yàn)方法能（填“能”或“不能”），請說明理由鋅與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，而氧化鋅與酸反應(yīng)不產(chǎn)生氣體．

Answer 1

分析 通過測定合金與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積來測定合金鋅、銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，此合金中是鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，要根據(jù)氫氣的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式求鋅的質(zhì)量．

解答 解：（1）排在氫前的金屬可以與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，與硝酸等強(qiáng)氧化性酸不能產(chǎn)生氫氣，要測定生成氫氣的體積，可以使用排水法．所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，實(shí)驗(yàn)時(shí)在廣口瓶中加入一定量的蒸餾水，底部有小孔的試管中應(yīng)加入鋅、銅合金；
（2）根據(jù)“量筒中接收的液體的體積為0.1L”，氫氣的體積為0.1L，因?yàn)闅錃獾拿芏葹?.089g/L，故其質(zhì)量為0.089g/L×0.1L=0.0089g；
設(shè)生成0.0089g氫氣，需要鋅的質(zhì)量為x．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x             0.0089g
$\frac{65}{x}$=$\frac{2}{0.0089g}$
解得x=0.29g
故鋅、銅合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{0.29g}{3g}$×100%=9.6%，
（3）如要測定部分被氧化成氧化鋅的鋅粒中鋅單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，能用上述實(shí)驗(yàn)方法．因?yàn)殇\與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，而氧化鋅與酸反應(yīng)不產(chǎn)生氣體．
故答案為：（1）B；
（2）9.6%；
（3）能；鋅與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，而氧化鋅與酸反應(yīng)不產(chǎn)生氣體．

點(diǎn)評 本題考查了金屬性質(zhì)的應(yīng)用，要測定其中某成分的含量，可以使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而另一種金屬不反應(yīng)．根據(jù)生成物質(zhì)的質(zhì)量來進(jìn)行起算．