Question

测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800mL烧杯、100mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19g·cm^-3）、水。按图2-1-2装置进行实验，回答下列问题（设合金样品全部反应，产生的气体不超过100mL）。

（1）补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）：
①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800mL烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。
（2）合金样品用铜网包裹的目的是：

Answer 1

（1）
②往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈末端。
③在100mL量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏斗颈末端伸入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100mL空间。
④将长颈漏斗（或玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，直至有气体产生。
（2）使样品在反应时能保持在烧杯底适当的位置（或答避免反应时样品漂浮）。

【错解分析】常见错解分析： 第（1）问：①使烧杯注满浓盐酸。②烧杯注满水；烧杯注入1/2（或400mL）水；少量水，使水面浸没量筒上；使水面至漏斗口下方等。③用量筒盛满浓盐酸后，倒置在漏斗口上（先向烧杯注入2/3体积水）。④从漏斗口向漏斗里注入浓盐酸，再把量筒盛满水，拇指堵住量筒口，倒置，松开拇指，使量筒倒置在漏斗上。⑤将量筒用铁架台固定在漏斗上方，向烧杯里注满水，使水充满量筒。⑥另画一整套装置图作答，与本题给出的图示装置无关。第（2）问：①铜网包裹下，减慢速率。②因反应剧烈，合金会飞溅，冲出漏斗。③防止合金被氧化。④铜丝是催化剂。⑤形成原电池，使反应加速等。
出现①误区，是由于不明确实验目的，对实验的关键步骤不清楚，造成失误。如果真的使烧杯注满浓盐酸，合金已经与盐酸反应了，气体并未收集，无法实现实验目的。出现②误区，是由于不理解实验中加水量的关键位置是“直至水面没过漏斗颈末端”，而是主观地确定了一些加水的标准，导致失误。出现③误区，是由于这是一步危险操作，且无法实现本实验目的，导致失误。出现④误区，是由于犯了与①误区实质相同的错误，无法完成定量实验，造成失误。出现⑤误区，是由于设计不合理，对“气体是有体积的”不清楚，水无法进入倒置的充满空气的量筒中，造成失误。出现⑥误区，是由于答非所问，把题目完全理解错了，导致失误。
【正解】粗读题目，对试题的整体有所了解，标出关键字词。细读题目，第（1）问要弄清以下几个问题：
1．实验目的：通过测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生H₂的体积，求得合金中铝和锌的质量分数。
2．实验用品：中学化学实验常用仪器、800mL烧杯、100mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19g·cm^-3）水。
3．实验装置：按图示装置进行实验。
4．实验步骤：给出第①步，要求补充实验步骤，直到反应开始进行。
5．核心问题：完成量取气体体积的定量实验。
审清题目要求后，在“图示”的启发下，迅速联想自左而右的制气装置、集气装置，将其迁移至此，变成自下而上的制气装置、集气装置（兼量气装置），按照准备好气体发生装置和收集装置的顺序，然后加入试剂，使反应发生的思路，补充②、③、④实验步骤，问题便迎刃而解。