Question

【题目】黄铜是铜锌合金，铜的质量分数为67%～70%．黄铜中锌含量越高硬度越大。某兴趣小组对纯铜和黄铜进行以下探究。

[实验Ⅰ]区别纯铜和黄铜

方法一：将黄铜片和纯铜片互相划

（1）观察到纯铜表面有刻痕，说明纯铜硬度_____（填“大于”或“小于”）黄铜。

方法二：在纯铜和黄铜中分别加入稀硫酸

（2）观察到有气泡产生的是黄铜，反应的化学方程式是_____。

[实验Ⅱ]比较黄铜与纯铜抗锈蚀能力

资料：铜锈蚀是铜与空气中的O2、H2O、CO2作用生成Cu2（OH）2CO3（绿色固体）。

该兴趣小组设计了如图甲所示两个实验方案

（3）方案一存在的问题是_____。

（4）小组同学按方案二进行实验，一段时间后发现B试管固体表面出现绿色较为明显。由此可知_____（填“黄铜”或“纯铜”）抗锈蚀性较强。

[实验Ⅲ]测定黄铜中铜的质量分数

方法一：利用如图乙所示实验测定黄铜中铜的质量分数

（5）将④的锥形瓶中固体和溶液分离的操作名称是_____，所得固体经洗涤、干燥、称量，质量为1.35g。

（6）计算黄铜中铜的质量分数为_____。

方法二：利用如图丙所示实验测定黄铜中铜的质量分数

（7）根据电子秤读数，可得黄铜样品粉末与稀硫酸反应生成氢气_____g。

（8）方法二测得黄铜中铜的质量分数明显偏低，可能原因是_____（写一种）。

Answer 1

【答案】小于 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 没有在相同条件下进行对比实验（或其他合理答案） 黄铜 过滤 67.5% 0.03 氢气将水蒸气带出（或水蒸发）

【解析】

（1）纯铜表面有刻痕，说明黄铜的硬度比纯铜大，

（2）铜不能和酸发生反应，而锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；

（3）比较黄铜与纯铜的抗锈蚀性能，需要采取控制变量法，即除黄铜和纯铜不同之外，其它的条件必须相同，方案一中两物质所处的环境不同，无法比较抗腐蚀性能是否相同；

（4）B试管中盛放的是纯铜，表面绿色较明显说明纯铜腐蚀严重，则黄铜的抗腐蚀性较强．

（5）实验室中将固体和液体分离的操作是过滤；

（6）黄铜中铜的质量分数为；

（7）根据反应前后物质的总质量不变，产生氢气的质量为2g+10g+80g﹣91.97g＝0.03g

（8）方法二中水蒸气被氢气带出装置外，导致装置减少的质量偏大，所以计算得到锌的质量偏大，即铜的质量分数偏小．

故答案为：

（1）小于；

（2）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；

（3）没有在相同条件下进行对比实验（或其他合理答案）；

（4）黄铜；

（5）过滤；

（6）67.5%；

（7）0.03；

（8）氢气将水蒸气带出（或水蒸发）．