Question

课外化学兴趣小组欲测定铜锌合金粉末中锌的质量分数．
Ⅰ．除托盘天平必用外，供选择的实验装置如下：
Ⅱ．实验中可测得的数据及其代号如下：
样品的质量m₁；充分反应生成的气体体积V（标准状况）；反应前仪器和药品的总质量m₂；充分反应后仪器和药品的总质量m₃；充分反应后剩余固体的质量m₄．
（1）实验时必须用到的化学试剂为

稀硫酸

．
（2）甲同学实验中使用了A、E、F三种装置，组装时接口编号的连接顺序为：

①⑨⑧⑦

．样品中锌的质量分数的计算式为

65V

22.4m1

×100%

．
（3）乙同学实验中测得的数据为m₁和m₄，他使用的实验装置有

AGH

（填字母）．
（4）丙同学实验中只选用了A装置，他要测得的数据有

m₁、m₂、m₃

（填代号）．
（5）丁同学设计了另一种测定方法，他考虑使用A、C、D三种装置，在C装置中添加足量CuO．除测定m₁外，还准备测定C装置反应前后的质量变化．请评价该方法是否可行并说明理由：

不可行；因为氢气还原氧化铜时，排除装置中的空气及冷却装置都要消耗氢气，而且部分氢气未反应即排出，所以不可能通过计算得出氢气的产量，也无法计算锌的质量

．

Answer 1

分析：（1）要使锌发生反应生成氢气，则实验时必须用到的化学试剂是稀硫酸；
（2）根据发生装置、排水装置、收集装置进行排序；根据氢气的体积计算锌的质量，再根据质量分数公式计算锌的质量分数；
（3）乙同学实验中测得的数据为m₁和m₄，说明乙同学能得到反应后的固体质量；
（4）丙同学实验中只选用了A装置，要想得到锌的质量，必须知道样品质量、反应前仪器和药品的总质量、充分反应后仪器和药品的总质量；
（5）氢气不能完全和氧化铜反应，导致氢气的量不准确．

解答：解：（1）要想分离铜和锌，只能根据两种金属的活泼性不同，使活泼金属和酸反应，另一种金属和酸不反应，不仅能将两种金属分开，还能根据反应计算锌的质量，则实验时必须用到的化学试剂为稀硫酸，
故答案为：稀硫酸；
（2）根据发生装置、排水装置、收集装置进行排序，且排水装置中短管进气长管排水，所以其排列顺序为：①⑨⑧⑦，根据氢气的体积可以得到锌的质量，再根据质量分数公式得锌的质量分数=

VL 22.4L/mol ×65g/mol

m1

×100%=

65V

22.4m1

×100%，故答案为：①⑨⑧⑦，

65V

22.4m1

×100%；
（3）乙同学实验中测得的数据为m₁和m₄，说明乙同学能得到反应后的固体质量，要想得到反应后的固体必须采用过滤的方法制取，过滤过程中要用玻璃棒引流，所以他使用的实验装置有AGH，
故答案为：AGH；
（4）丙同学实验中只选用了A装置，说明他只能知道A装置反应前后的质量和样品的质量，他要测得的数据有
m₁、m₂、m₃，故答案为：m₁、m₂、m₃；
（5）用氢气还原氧化铜时，首先要通氢排除装置中的氧气，反应后还要通氢防止铜被氧化，所以导致氢气的量测量不准，则无法计算锌的质量，所以不可行，
故答案为：不可行；因为氢气还原氧化铜时，排除装置中的空气及冷却装置都要消耗氢气，而且部分氢气未反应即排出，所以不可能通过计算得出氢气的产量，也无法计算锌的质量．

点评：本题考查了探究物质的组成或含量的测定，明确测量原理是解本题关键，知道氢气还原氧化铜的操作步骤，难度较大．