5.某化學(xué)小組利用如圖所示裝置測定銅鋅合金樣品中銅和鋅的含量及其性質(zhì)進(jìn)行探究(圖中固定裝置已略去).探究過程如下:
一、測氣法
【實驗原理及實驗方案設(shè)計】
連接實驗裝置并檢查裝置氣密性
Ⅱ.向B中加入質(zhì)量為m的銅鋅合金粉末,由注射器A向B緩緩加入稀硫酸,待B中不再有氣體產(chǎn)生氣體時,夾緊彈簧夾,立即移出D中導(dǎo)管,準(zhǔn)確讀取并記錄量筒內(nèi)水的體積.
III.該小組的乙同學(xué)認(rèn)定量筒內(nèi)測得水的體積即為反應(yīng)后生成氣體的體積,并利用該氣體在常溫下的密度,根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行相關(guān)計算,得到樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù).請回答下列問題:
(1)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+H
2SO
4═ZnSO
4+H
2↑.
(2)過誤差分析,化學(xué)小組發(fā)現(xiàn)乙同學(xué)所用數(shù)據(jù)不可靠.造成該數(shù)據(jù)不可靠的原因及其對計算結(jié)果的影響是:
①II中,移出D中的導(dǎo)管內(nèi)留存有水,導(dǎo)致計算結(jié)果偏。
②未等裝置B冷卻就讀取D中數(shù)據(jù).
導(dǎo)致計算結(jié)果偏大
③金屬與酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng),如果不冷卻就直接測量,會導(dǎo)致測量結(jié)果偏大,計算結(jié)果也會偏大.
【延伸】
(3)用這套裝置不可以(填“可以”或“不可以”)測定大理石樣品中碳酸鈣的含量,理由是二氧化碳溶于水,會使測量值有誤差.
二、測量固體減輕法
【實驗原理及實驗方案設(shè)計】
現(xiàn)有A、B兩組實驗方案:
A.準(zhǔn)確稱量銅鋅合金樣品的質(zhì)量mg,加入足量的稀鹽酸充分?jǐn)嚢璨⑦^濾,然后洗滌、烘干并稱重所得的固體的質(zhì)量為ag.
B.準(zhǔn)確稱量銅鋅合金樣品的質(zhì)量mg,加入足量的CuSO
4溶液后攪拌并過濾,然后洗滌、烘干并稱重所得的固體的質(zhì)量為ag.
(1)兩種方案,你認(rèn)為不能達(dá)到目的是B(填“A”或“B”),理由是生成的銅覆蓋在鐵屑表面,導(dǎo)致鐵不能全部反應(yīng).(2)在你所選取的方案中,若采用加熱烘干的方式來干燥濾渣,會導(dǎo)致測定的Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏。ㄌ睢捌蟆薄捌 薄安蛔儭被颉盁o法判斷”).學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下又用此法對黃銅中銅和鋅的含量及其性質(zhì)展開了探究.
【探究實驗】
1.先將黃銅在熱堿液中浸泡一段時間,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( 請將此實驗步驟補充完整).
4.稱取固體的質(zhì)量為bg.
5.計算出黃銅中鋅和銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
【反思與評價】
①在步驟1 中,若試樣用蒸餾水洗滌之后,不干燥,則計算出合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏大(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”)
②在步驟2中,所加試劑如果不足,則計算出合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏。ㄌ睢捌蟆、“偏小”或“不受影響”)
三、拓展探究
【查閱資料】
HCl+AgNO
3=AgCl↓+HNO
3,AgCl是一種白色沉淀,這個反應(yīng)在化學(xué)上用于檢驗和鑒別.
1.重復(fù)【探究實驗】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+2AgN0
3=Zn(N0
3)
2+2Ag.
(2)同學(xué)們對藍(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.
(3)設(shè)計兩種實驗方案來驗證以上猜想.
方案 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
方案一 | 取少量濾液于試管中,在濾液中插入一根鐵絲 | 鐵絲表面有銀白色固體析出 | 猜想②成立 |
鐵絲表面無變化 | 猜想①成立 |
方案二 | 取少量濾液于試管中,滴加幾 滴稀鹽酸 | 生成白色沉淀 | 猜想②成立 |
濾液無明顯變化 | 猜想①成立 |