Question

某校的化學(xué)學(xué)習(xí)小組根據(jù)下面給出的藥品和實驗裝置，設(shè)計一個實驗，粗略測定由銅和鋅兩種金屬組成的合金-黃銅中鋅的質(zhì)量分數(shù)（黃銅已加工成粉末）．實驗裝置如圖（另有托盤天平可用）：

【藥品】稀硫酸、濃硫酸、氧化銅
【分析與思考】同學(xué)們通過充分“交流-分析-討論”后一致認為，設(shè)計以下三種實驗方案可測出黃銅中鋅的質(zhì)量分數(shù)．C裝置中，提供熱源的儀器名稱是

 

，三種方案都必需選用的藥品是

 

．同學(xué)們用過量該藥品與稱取的ag黃銅粉樣品進行充分反應(yīng)后，實驗中測定了以下數(shù)據(jù)：①測定生成H₂的體積bL（已知氫氣的密度）；
②過濾、洗滌、烘干后，測定漏斗中剩余固體的純凈質(zhì)量為Cg；
③充分反應(yīng)后，測定A裝置中儀器和藥品總質(zhì)量減少了d克．
【方案一】小悅同學(xué)僅選用一個實驗裝置A進行實驗，用測定數(shù)據(jù)③，通過計算可求出黃銅中鋅的質(zhì)量分數(shù)為（寫計算結(jié)果）

 

裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

【方案二】小華同學(xué)選用兩個裝置

 

（填裝置編號，以下同）進行實驗，并用測定數(shù)據(jù)

 

（填數(shù)據(jù)編號，以下同），通過計算也求出了黃銅中鋅的質(zhì)量分數(shù)．
【方案三】小琳同學(xué)選用三個實驗裝置進行實驗，裝置連接的順序是（用裝置接口處的編號表示）

 

，并用測定的數(shù)據(jù)

 

，通過計算也求出了黃銅中鋅的質(zhì)量分數(shù)．
【反思與評價】同學(xué)們對上述三種實驗方案進行了綜合評價，一致認為方案

 

簡單易行．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,氫氣的制取和檢驗,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式,氫氣的化學(xué)性質(zhì)與燃燒實驗

專題：科學(xué)探究

分析：【方案一】要求鋅的質(zhì)量分數(shù)，已知合金的質(zhì)量，因銅不與酸反應(yīng)，必須求出鋅的質(zhì)量，根據(jù)鋅元素的質(zhì)量分數(shù)=

鋅的質(zhì)量

合金的質(zhì)量

×100%可求得；
【方案二】因銅不反應(yīng)，可稱出銅的質(zhì)量
【方案三】是利用氫氣的量根據(jù)化學(xué)方程式求鋅的質(zhì)量

解答：解：
【分析與思考】C裝置中，提供熱源的儀器名稱是酒精燈，三種方案都必需選用的藥品是稀硫酸．
故答案為：酒精燈，稀硫酸．
【方案一】“A裝置中儀器和藥品總質(zhì)量減少了d克”根據(jù)質(zhì)量守恒定律應(yīng)是放出的氫氣的質(zhì)量；
設(shè)鋅的質(zhì)量鋅的質(zhì)量為X
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65             2
X             dg

65

x

=

2

dg

x=32.5dg
黃銅中鋅的質(zhì)量分數(shù)為：

32.5dg

ag

×100%=

32.5d

a

×100%
故答案為：

32.5d

a

×100%、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；

【方案二】因銅不反應(yīng)，可稱出銅的質(zhì)量，用總質(zhì)量減去銅的質(zhì)量，可進一步求得鋅的質(zhì)量．
故答案為：A、G；②．

【方案三】“小琳同學(xué)選用三個實驗裝置進行實驗”可確定是利用氫氣的量求鋅的質(zhì)量；
故答案為：①→⑧→⑨→⑦；①．

點評：本題考查了圖示和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的通過化學(xué)方程式進行計算，問題難度逐漸加大；解答本題的關(guān)鍵是能夠從字意中找出數(shù)量關(guān)系，掌握反應(yīng)的情況；對學(xué)生理解的能力要求較高．