某化學小組四位同學欲測定銅鋅合金中鋅的質量分數(shù),探究過程如下:
【提出問題】測定銅鋅合金中鋅的質量分數(shù)
【設計實驗】其中三位同學欲利用如圖所示裝置(圖中固定裝置已略去).
①連接實驗裝置并檢查裝置氣密性.
②向裝置I中的錐形瓶加入2.0g的銅鋅合金樣品粉末,由注射緩緩注入稀硫酸,待到錐形瓶中不再產生氣體時,準確讀取注射器內度數(shù),減少10.5mL稀硫酸,同時立即夾緊彈簧夾,移出裝置Ⅲ中的導管,準確讀取量筒內水的體積為214.0mL.(注:樣品中的雜質不參加反應)
③裝置Ⅰ中剩余固體物質經過適當處理后,準確稱量其質量1.4g.
④該小組的三位同學利用實驗裝置過程測得不同數(shù)據(jù),計算銅鋅合金樣品中鋅的質量分數(shù).
甲同學利用裝置Ⅰ中反應前后固體的質量進行計算;
乙同學利用裝置Ⅰ中加入稀硫酸的量進行計算;
丙同學利用裝置Ⅲ中量取水的體積進行計算,并查得:在標準狀況下,氫氣的密度為0.09g/L.
回答下列問題:
(1)步驟②加入稀硫酸至不再產生氣體,目的是
.
(2)步驟③中稱量剩余固體之前的正確操作是過濾、
、干燥.
【反思評價】
(3)在步驟③中適當處理,如不干燥,則計算出合金中鋅的質量分數(shù)將
(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”)
(4)根據(jù)實驗測定的數(shù)據(jù),上述三位同學乙同學無法進行計算樣品中鋅的質量分數(shù)的原因,是缺少稀硫酸中
的數(shù)據(jù).
【拓展探究】
(5)化學小組同學發(fā)現(xiàn):按照丙同學的方案進行計算,致使實驗結果出現(xiàn)較大偏差.以下因素可能造成偏差的有
(填標號).
①由于鋅和稀硫酸反應放熱
②移出裝置Ⅲ時,導管內留存了一部分水
③實驗測量前,沒有排除裝置Ⅰ中的空氣
④數(shù)據(jù)處理時,未排除加入稀硫酸所占的體積.
【實踐運用】
(6)丁同學改進方法:將6.8g銅鋅樣品粉末加入燒杯中,緩緩注入50.0g稀硫酸,恰好完全反應后,秤得燒杯內物質的總質量為56.6g.式計算:
①生成氫氣的質量
g.
②6.8g銅鋅合金中鋅的質量分數(shù).
③所用稀硫酸中溶質質量分數(shù).