Question

在實(shí)驗(yàn)室里用ωg含雜質(zhì)的鋅粒跟足量的稀H₂S0₄反應(yīng)（雜質(zhì)不與稀H₂S0₄反應(yīng)），來測(cè)定該鋅粒中單質(zhì)鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）按實(shí)驗(yàn)中氣體的流向連接各接口（用接口字母表示）；
（3）該實(shí)驗(yàn)中量筒的作用是什么；
（4）從實(shí)驗(yàn)裝置和相關(guān)操作來看，要想求出原鋅粒中單質(zhì)鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要知道哪些物理量？（用字母表示）
（5）寫出計(jì)算鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式（用各物理量字母表示，不必化簡(jiǎn)）．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,量氣裝置,氣體的干燥（除水）,氫氣的制取和檢驗(yàn),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：綜合實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）根據(jù)鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的鏈接順序解答；
（3）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)中量筒的作用是量取生成的H₂體積進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)量筒內(nèi)水的體積等于氫氣的體積，然后利用氫氣的密度可以求出氫氣的質(zhì)量，從而求出參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)氫氣的質(zhì)量利用化學(xué)反應(yīng)方程式求出鋅的質(zhì)量，進(jìn)而求出鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可．

解答：解：（1）鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（2）氫氣的密度小于水的密度，所以要將水從集氣瓶?jī)?nèi)排出，需要?dú)怏w從A管進(jìn)，B管出，所以實(shí)驗(yàn)的鏈接順序?yàn)镃→A→B→D；
（3）量筒內(nèi)水的體積等于氫氣的體積，所以該實(shí)驗(yàn)中量筒的作用是量取生成的H₂體積；
（4）量筒內(nèi)水的體積等于氫氣的體積，然后利用氫氣的密度可以求出氫氣的質(zhì)量，從而求出參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量，所以要想求出原鋅粒中單質(zhì)鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要知道氫氣的密度；
（5）設(shè)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為x．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x             V_H2?р_H2

65

x

=

2

VH2?рH2

x=

65VH2?рH2

2

鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

65VH2?рH2 2

w

×100%=

65VH2?рH2

2w

×100%．
故答案為：（1）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（2）C→A→B→D；
（3）量取生成的H₂體積；
（4）該條件下氫氣的密度р_H2；
（5）Zn%=

65VH2?рH2

2w

×100%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要通過實(shí)驗(yàn)考查氫氣的制取以及簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；此題型信息量大，起點(diǎn)高但落點(diǎn)低，落點(diǎn)在課本中．