5.某化學小組利用如圖所示裝置測定銅鋅合金樣品中銅和鋅的含量及其性質進行探究(圖中固定裝置已略去).探究過程如下:
一、測氣法
【實驗原理及實驗方案設計】
連接實驗裝置并檢查裝置氣密性
Ⅱ.向B中加入質量為m的銅鋅合金粉末,由注射器A向B緩緩加入稀硫酸,待B中不再有氣體產(chǎn)生氣體時,夾緊彈簧夾,立即移出D中導管,準確讀取并記錄量筒內水的體積.
III.該小組的乙同學認定量筒內測得水的體積即為反應后生成氣體的體積,并利用該氣體在常溫下的密度,根據(jù)化學方程式進行相關計算,得到樣品中鋅的質量分數(shù).請回答下列問題:
(1)B中發(fā)生反應的化學方程式是Zn+H
2SO
4═ZnSO
4+H
2↑.
(2)過誤差分析,化學小組發(fā)現(xiàn)乙同學所用數(shù)據(jù)不可靠.造成該數(shù)據(jù)不可靠的原因及其對計算結果的影響是:
①II中,移出D中的導管內留存有水,導致計算結果偏。
②未等裝置B冷卻就讀取D中數(shù)據(jù).
導致計算結果偏大
③金屬與酸的反應是放熱反應,如果不冷卻就直接測量,會導致測量結果偏大,計算結果也會偏大.
【延伸】
(3)用這套裝置不可以(填“可以”或“不可以”)測定大理石樣品中碳酸鈣的含量,理由是二氧化碳溶于水,會使測量值有誤差.
二、測量固體減輕法
【實驗原理及實驗方案設計】
現(xiàn)有A、B兩組實驗方案:
A.準確稱量銅鋅合金樣品的質量mg,加入足量的稀鹽酸充分攪拌并過濾,然后洗滌、烘干并稱重所得的固體的質量為ag.
B.準確稱量銅鋅合金樣品的質量mg,加入足量的CuSO
4溶液后攪拌并過濾,然后洗滌、烘干并稱重所得的固體的質量為ag.
(1)兩種方案,你認為不能達到目的是B(填“A”或“B”),理由是生成的銅覆蓋在鐵屑表面,導致鐵不能全部反應.(2)在你所選取的方案中,若采用加熱烘干的方式來干燥濾渣,會導致測定的Zn的質量分數(shù)偏。ㄌ睢捌蟆薄捌 薄安蛔儭被颉盁o法判斷”).學習小組的同學在老師的指導下又用此法對黃銅中銅和鋅的含量及其性質展開了探究.
【探究實驗】
1.先將黃銅在熱堿液中浸泡一段時間,以除去表面的油污.然后再放在稀鹽酸中浸泡片刻,其目的是除去合金表面的氧化膜.用蒸餾水清洗干凈,干燥,取少量研碎,稱取質量為ag.
2.將ag 試樣放入小燒杯中,加入足量稀鹽酸,攪拌使其充分反應.
3.將小燒杯中的混合物過濾,洗滌,干燥( 請將此實驗步驟補充完整).
4.稱取固體的質量為bg.
5.計算出黃銅中鋅和銅的質量分數(shù).
【反思與評價】
①在步驟1 中,若試樣用蒸餾水洗滌之后,不干燥,則計算出合金中鋅的質量分數(shù)將偏大(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”)
②在步驟2中,所加試劑如果不足,則計算出合金中鋅的質量分數(shù)將偏。ㄌ睢捌蟆、“偏小”或“不受影響”)
三、拓展探究
【查閱資料】
HCl+AgNO
3=AgCl↓+HNO
3,AgCl是一種白色沉淀,這個反應在化學上用于檢驗和鑒別.
1.重復【探究實驗】步驟1.
2.將ag 試樣放入一定量的硝酸銀溶液中,使其充分反應后過濾,得到固體和藍色濾液,并對濾液的組成進行探究:
(1)鋅和硝酸鹽溶液反應的化學方程式是Zn+2AgN0
3=Zn(N0
3)
2+2Ag.
(2)同學們對藍色濾液中所含的溶質做出多種猜想,其中只有兩種猜想可能成立,這兩種猜想是:①溶質為硝酸鋅和硝酸銅;②溶質為硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀.
(3)設計兩種實驗方案來驗證以上猜想.
方案 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 結論 |
方案一 | 取少量濾液于試管中,在濾液中插入一根鐵絲 | 鐵絲表面有銀白色固體析出 | 猜想②成立 |
鐵絲表面無變化 | 猜想①成立 |
方案二 | 取少量濾液于試管中,滴加幾 滴稀鹽酸 | 生成白色沉淀 | 猜想②成立 |
濾液無明顯變化 | 猜想①成立 |