Question

4．小娜及學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下對(duì)黃銅中銅和鋅的含量及其性質(zhì)展開了探究．
【查閱資料】
HCl+AgNO₃═AgCl↓+HNO₃，AgCl是一種白色沉淀，這個(gè)反應(yīng)在化學(xué)上用于檢驗(yàn)和鑒別．
【提出問題】測(cè)定黃銅中鋅、銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
①先將黃銅在熱堿液中浸泡一段時(shí)間，以除去表面的油污．然后再放在稀鹽酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化膜．用蒸餾水清洗干凈，干燥，取少量研碎，稱取質(zhì)量為ag．
②將ag試樣放入小燒杯中，加入足量稀鹽酸，攪拌使其充分反應(yīng)．
③將小燒杯中的混合物過濾，洗滌、干燥（請(qǐng)將此實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整）．
④稱取固體的質(zhì)量為bg．
⑤計(jì)算出黃銅中鋅和銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{a-b}{a}$×100%；$\frac{a}$×100%；
【拓展探究】
①重復(fù)【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】步驟1．
②將ag試樣放入一定量的硝酸銀溶液中，使其充分反應(yīng)后過濾，得到固體和藍(lán)色濾液，并對(duì)濾液的組成進(jìn)行探究．
（1）鋅和硝酸鹽溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+2AgN0₃=Zn（N0₃）₂+2Ag．
（2）在步驟1中，若試樣用蒸餾水洗滌之后，不干燥，則計(jì)算出合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏大（填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）
（3）同學(xué)們對(duì)藍(lán)色濾液中所含的溶質(zhì)做出多種猜想，其中只有兩種猜想可能成立，這兩種猜想是：①溶質(zhì)為硝酸鋅和硝酸銅；②溶質(zhì)為硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀．
（4）設(shè)計(jì)兩種實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證以上猜想．

方案	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
方案一	取少量濾液于試管中，在濾液中插入一根銅絲	銅絲表面無(wú)變化	猜想①成立
		銅絲表面有銀白色固體析出	猜想②成立
方案二	取少量濾液于試管中，滴加幾 滴稀鹽酸	濾液無(wú)明顯變化	猜想①成立
		生成白色沉淀	猜想②成立

Answer 1

分析 【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】①（1）根據(jù)金屬易于空氣中的氧氣反應(yīng)，在金屬的表面形成一層氧化膜進(jìn)行分析；
③根據(jù)從溶液中過濾出的物質(zhì)的表面一般沾有溶液進(jìn)行分析；
⑤鋅可以與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，銅不可以與鹽酸發(fā)生反應(yīng)；
【拓展探究】（1）根據(jù)鋅和硝酸鹽溶液反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（2）根據(jù)在步驟1中，若試樣用蒸餾水洗滌之后，不干燥，則使稱量的混合物的質(zhì)量增加，如果減去銅的質(zhì)量后，鋅的質(zhì)量增大，最后分析對(duì)計(jì)算出合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響．
（3）根據(jù)鋅、銅與硝酸銀溶液的反應(yīng)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)稀鹽酸（或其他氯化物溶液）與硝酸銀的反應(yīng)分析溶液中的溶質(zhì)．

解答 解：【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
①由于金屬易于空氣中的氧氣反應(yīng)，在金屬的表面形成一層氧化膜，所以，將黃銅在放在稀鹽酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化膜；
③由于從溶液中過濾出的物質(zhì)的表面一般沾有溶液，所以，將過濾出的物質(zhì)需要進(jìn)行洗滌、干燥；
⑤銅不可以與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，所以剩余固體的質(zhì)量為bg為銅，所以黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{bg}{ag}$×100%=$\frac{a}$×100%；黃銅中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{ag-bg}{ag}$×100%=$\frac{a-b}{a}$×100%；
【拓展探究】
（1）鋅和硝酸鹽溶液反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式是：Zn+2AgN0₃=Zn（N0₃）₂+2Ag．
（2）在步驟1中，若試樣用蒸餾水洗滌之后，不干燥，稱量的a值偏大，求出鋅的質(zhì)量偏大，則計(jì)算出合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏大；
（3）將黃銅放入一定量的硝酸銀溶液中，鋅先與硝酸銀反應(yīng)，當(dāng)鋅反應(yīng)完后，銅再與硝酸銀反應(yīng)．當(dāng)鋅的量不足時(shí)，溶液中的溶質(zhì)可能有：硝酸鋅和硝酸銅或硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀；
（4）方案一：取少量濾液于試管中，在濾液中插入一根銅絲，如果銅絲表面無(wú)變化，說明了溶液中無(wú)硝酸銀，則猜想①成立；如果銅絲表面有銀白色固體析出，說明了溶液中有硝酸銀，則猜想②成立；
方案二：可以根據(jù)稀鹽酸（或其他氯化物溶液）與硝酸銀的反應(yīng)鑒別溶液中是否含有硝酸銀，所以，取少量濾液于試管中，滴加幾滴稀鹽酸，如果濾液無(wú)明顯變化，說明了溶液中無(wú)硝酸銀，則猜想①成立；如果生成白色沉淀，說明了溶液中有硝酸銀，則猜想②成立．
故答為：【探究實(shí)驗(yàn)】①除去合金表面的氧化膜，③洗滌、干燥；⑤$\frac{a-b}{a}$×100%；$\frac{a}$×100%；
【拓展探究】（1）Zn+2AgN0₃=Zn（N0₃）₂+2Ag，（2）偏大；（3）②硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀；（4）

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
	銅絲表面無(wú)變化
	銅絲表面有銀白色固體析出
取少量濾液于試管中，滴加幾 滴稀鹽酸（或其他氯化物溶 液）	濾液無(wú)明顯變化
	生成白色沉淀

點(diǎn)評(píng) 在解此類題時(shí)，首先要會(huì)根據(jù)物質(zhì)質(zhì)量的多少進(jìn)行正確的猜想，然后根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)選擇有特征的實(shí)驗(yàn)選擇試劑進(jìn)行驗(yàn)證．