Question

13．現(xiàn)有某黃銅（銅鋅合金，假定其他成分均不與鹽酸反應）樣品，請從下圖中選擇適當?shù)膶嶒炑b置，設計最簡單的實驗測定該黃銅樣品中鋅的質量分數(shù)并回答下列問題：

（1）寫出儀器a的名稱：長頸漏斗．
（2）實驗要選擇的裝置是乙丁戊（填裝置編號）．若產生的氣體從左向右流，則接口的順序為BFEG；
（3）細心觀察發(fā)現(xiàn)：盛裝溶液的試劑瓶與收集氣體的集氣瓶都有磨砂部分，所不同的是集氣瓶的磨砂部分位于b．a．瓶底內壁 b．瓶口邊緣 c．瓶頸內壁 d．瓶底外壁
（4）儀器組裝好后，在開始實驗時，要先檢驗裝置氣密性．
（5）若實驗樣品的質量是9.9g，實驗中測定氫氣的體積是1.1L（氫氣密度為0.09g/L），該反應的化學方程式Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，則該黃銅樣品中鋅的質量分數(shù)為32.5%．

Answer 1

分析 要測定合金中Zn的質量分數(shù)，應該用合金和稀鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣，然后利用排水法收集氣體，排除水的體積等于收集氣體體積，再利用氫氣與鋅之間的關系式計算鋅的質量，從而確定其質量分數(shù)；
（1）該儀器名稱是長頸漏斗；
（2）根據(jù)實驗目的及各個儀器用途確定選取儀器；氣體收集時采用排水法收集，則導氣管應該采用“短進長出”原則，根據(jù)制取氣體、收集氣體、排除液體順序排列裝置；     
（3）集氣瓶的磨砂部分位于瓶口邊緣；
（4）有連接的裝置實驗前都必須檢驗裝置氣密性；    
（5）鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣；根據(jù)鋅和氫氣之間的關系式計算鋅的質量，從而計算其質量分數(shù)．

解答 解：要測定合金中Zn的質量分數(shù)，應該用合金和稀鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣，然后利用排水法收集氣體，排除水的體積等于收集氣體體積，再利用氫氣與鋅之間的關系式計算鋅的質量，從而確定其質量分數(shù)；
（1）該儀器名稱是長頸漏斗，故答案為：長頸漏斗；
（2）實驗順序是制取氣體、收集氣體、測量排出水的體積，所以應該選取裝置為乙丁戊；氣體收集時采用排水法收集，則導氣管應該采用“短進長出”原則，根據(jù)制取氣體、收集氣體、排除液體順序排列裝置，所以若產生的氣體從左向右流，則接口的順序為，故答案為：乙丁戊；B F E G；     
（3）集氣瓶的磨砂部分位于瓶口邊緣，這樣集氣瓶口和玻璃片能緊密結合，防止生成的氣體逸出，故答案為：b；
（4）有連接的裝置實驗前都必須檢驗裝置氣密性，所以該裝置中實驗前要檢驗裝置氣密性，故答案為：檢驗裝置氣密性；    
（5）鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，反應方程式為Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；氫氣物質的量=$\frac{0.09g/L×1.1L}{2g/mol}$=0.0495mol，根據(jù)鋅和氫氣關系式知，二者物質的量相等，所以鋅的質量=0.0495mol×65g/mol=3.2175g，其質量分數(shù)=$\frac{3.2175g}{9.9g}$×100%=32.5%，
故答案為：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；32.5%．

點評 本題考查物質含量測定，為高頻考點，側重考查學生實驗操作、實驗分析、計算能力，綜合性較強，明確實驗目的、實驗操作步驟等是解本題關鍵，難點是實驗裝置順序排列，題目難度不大．