Question

18．某研究性學(xué)習(xí)小組借助A～D的儀器裝置完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)

【實(shí)驗(yàn)一】收集NO氣體．
（1）用裝置A收集NO氣體，正確的操作是C   （填字母）．
a．從①口進(jìn)氣，用排水法集氣            b．從①口進(jìn)氣，用排氣法集氣
c．從②口進(jìn)氣，用排水法集氣            d．從②口進(jìn)氣，用排氣法集氣
【實(shí)驗(yàn)二】為了探究鍍鋅薄鐵板上的鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω（Zn）和鍍層厚度，查詢得知鋅易溶于強(qiáng)堿：Zn+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂↑．據(jù)此，截取面積為S的雙面鍍鋅薄鐵板試樣，剪碎、稱得質(zhì)量為m₁g．用固體燒堿和水作試劑，擬出下列實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
方案甲：通過(guò)測(cè)量試樣與堿反應(yīng)生成的氫氣體積來(lái)實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)．
（2）選用B和D     （填儀器標(biāo)號(hào)）兩個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（3）測(cè)得充分反應(yīng)后生成氫氣的體積為VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），ω（Zn）=$\frac{64V}{22.4{m}_{1}}$．
（4）計(jì)算鍍層厚度，還需檢索的一個(gè)物理量是金屬鋅的密度．
（5）若裝置B中的恒壓分液漏斗改為普通分液漏斗，測(cè)量結(jié)果將偏大（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．
方案乙：通過(guò)稱量試樣與堿反應(yīng)前后的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)．選用儀器C做實(shí)驗(yàn)，試樣經(jīng)充分反應(yīng)，濾出不溶物、洗滌、烘干，稱得其質(zhì)量為m₂g．
（6）ω（Zn）=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}}$．
方案丙：通過(guò)稱量試樣與堿反應(yīng)前后儀器、試樣和試劑的總質(zhì)量（其差值即為H₂的質(zhì)量）實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)．實(shí)驗(yàn)同樣使用儀器C．
（7）從實(shí)驗(yàn)誤差角度分析，方案丙劣于方案乙（填“優(yōu)于”、“劣于”或“等同于”）．

Answer 1

分析 （1）NO能與氧氣反應(yīng)，利用排水法收集NO，應(yīng)短管進(jìn)氣長(zhǎng)管出水；
（2）Zn和Fe中只有Zn可以與NaOH產(chǎn)生氣體，通過(guò)排水收集氣體，根據(jù)反應(yīng)方程式即可算出Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）計(jì)算生成氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)電子守恒計(jì)算Zn的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）可以獲得Zn的質(zhì)量，如果有密度，則可以求出Zn的體積，再由Zn的截面積可求出Zn的厚度；
（5）加入氫氧化鈉溶液排出空氣體積會(huì)計(jì)算在生成氫氣的體積之內(nèi)，恒壓分液漏斗可以消除排出空氣體積的影響；
（6）固體減少的質(zhì)量即為Zn的質(zhì)量；
（7）生成H₂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于消耗Zn的質(zhì)量，測(cè)定的氫氣質(zhì)量誤差偏大．

解答 解：（1）NO遇空氣立即被氧化，故不能用排空氣法收集，只能用排水法收集，排水時(shí)應(yīng)用短進(jìn)長(zhǎng)出，
故答案為：C；
（2）Zn和Fe中只有Zn可以與NaOH產(chǎn)生氣體，通過(guò)排水收集氣體，根據(jù)反應(yīng)方程式即可算出Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以需要的裝置有測(cè)H₂的體積的D裝置，
故答案為：D；
（3）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知n（Zn）=n（H₂）=$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，則w （Zn）=$\frac{\frac{V}{22.4}mol×65g/mol}{{m}_{1}g}$=$\frac{64V}{22.4{m}_{1}}$，
故答案為：$\frac{64V}{22.4{m}_{1}}$；
（4）有可以獲得Zn的質(zhì)量，如果有密度，則可以求出Zn的體積，再由Zn的截面積可求出Zn的厚度，
故答案為：金屬鋅的密度；
（5）加入氫氧化鈉溶液排出空氣體積會(huì)計(jì)算在生成氫氣的體積之內(nèi)，導(dǎo)致氫氣體積偏大，計(jì)算Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，恒壓分液漏斗可以消除排出空氣體積的影響，
故答案為：偏大；
（6）減少的質(zhì)量即為Zn的質(zhì)量，減少的質(zhì)量為m₁g-m₂g，故ω（Zn）=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}}$，
故答案為：$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}}$；
（7）生成H₂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于消耗Zn的質(zhì)量，測(cè)定的氫氣質(zhì)量誤差偏大，計(jì)算Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)誤差偏大，故方案丙劣于方案乙，
故答案為：劣于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)含量測(cè)定，關(guān)鍵是測(cè)定原理的理解，側(cè)重考查學(xué)生分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，注意定量實(shí)驗(yàn)中盡可能的減少誤差．