Question

某同学利用日常生活中常见的用品制作了一套如图装置，用该装置对粗锌样品进行实验．请帮助完成下列实验报告．
（一）实验目的：测定    ．
（二）实验用品：托盘天平、药水瓶、铜网、铜丝、饮料瓶．粗锌、稀盐酸、碱石灰（CaO和NaOH）．
（三）实验步骤

实验内容和步骤	实验现象	结论（或化学方程式）
①称量10.0g粗锌放在铜网中，按图示装置组装后，称得仪器和药品总质量为120.0g	∕	∕
②将铜网插入足量稀盐酸中，充分反应		发生的化学方程式：
③反应完全后，称得装置总质量为119.8g	∕	产生H2的质量为    g． 粗锌的纯度为    ．

（四）问题探究：
说明：不考虑空气中CO₂、和H₂O 对实验的影响．
（1）该实验中碱石灰的作用是    ，若去掉碱石灰，则所测定的粗锌纯度    （填“偏大”、“偏小”、“无影响”）．
（2）若只将粗锌换成石灰石，原实验方案能否用于石灰石样品纯度的测定    （填“能”或“不能”），理由是    ．
（3）若将图中药水瓶改成直导管、粗锌换成纯锌，用原方案测定锌的相对原子质量，则结果    ．（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）

Answer 1

【答案】分析：根据已有的知识进行分析，通过题意可以知道，该实验的目的是测定粗锌的纯度，锌能与盐酸反应生成氢气，根据氢气的质量可以求算出锌的质量，从而求出粗锌的纯度；若实验中测定氢气的质量不准确，则会对实验结果造成影响，据此解答即可．
解答：解：（一）通过题意可以知道，该实验的目的是测定粗锌的纯度，故填：测定粗锌的纯度；
（三）锌能与盐酸反应生成氢气，故粗锌表面会产生气泡，产生的氢气从瓶中逸出，原有物质以及仪器的总质量是20.0g，剩余物及仪器的总质量是119.8g，故生成氢气的质量是120.2g-119.8g=0.2g，设生成0.2g氢气需要锌的质量为x
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65              2
x              0.2g
  x=6.5g
粗锌的纯度为：
故填：粗锌表面产生气泡，Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑，0.2，65%；
（四）（1）使用稀盐酸和锌产生氢气，则得到的氢气中混合氯化氢气体和水蒸气，使用碱石灰能吸收氯化氢和水蒸气，若去掉碱石灰，则会导致逸出的物质的质量大于实际氢气的质量，导致计算出的结果偏大，故填：吸收氢气中的HCl和H₂O，偏大；
（2）石灰石与盐酸反应生成的二氧化碳会被碱石灰吸收掉，故测不到二氧化碳的质量，故不能用来测定石灰石的纯度，故填：不能，产生的CO₂ 将被碱石灰吸收，得不到生成的CO₂质量；
（4）没有碱石灰，氯化氢气体就会出去，导致质量的变化值增大，即氢气的质量就变大，设氢气的质量是x，锌的相对原子质量是y
Zn+2HC1=ZnC1₂+H₂↑
y             2
10g           x
    y=
从表达式可以看出，x（氢气的质量）越大，则y（锌的相对原子质量）就越小，故填：偏小．
点评：首先知道质量的变化值就是氢气的质量，然后写出化学方程式计算即可，学会判断“偏大”和“偏小”的分析方法．