Question

7．某研究性小組借助A-D的儀器裝置完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)．

【實(shí)驗(yàn)一】收集NO氣體．
（1）用裝置A收集NO氣體，正確的操作是c（填序號(hào)）．
a．從①口進(jìn)氣，用排水法集氣        b．從①口進(jìn)氣，用排氣法集氣
c．從②口進(jìn)氣，用排水法集氣         d．從②口進(jìn)氣，用排氣法集氣
【實(shí)驗(yàn)二】為了探究鍍鋅薄鐵板上的鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω（Zn）和鍍層厚度，查詢得知鋅易溶于強(qiáng)堿：Zn+2NaOH═Na₂ZnO₂+H₂↑．據(jù)此，截取面積為S的雙面鍍鋅薄鐵板試樣，剪碎、稱得質(zhì)量為m₁g．用固體燒堿和水作試劑，擬出下列實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
方案甲：通過測(cè)量試樣與堿反應(yīng)生成的氫氣體積來實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)．
（2）選用B和D（填儀器標(biāo)號(hào)）兩個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（3）測(cè)得充分反應(yīng)后生成氫氣的體積為VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），ω（Zn）=$\frac{65V}{22.4{m}_{1}}$．
（4）計(jì)算鍍層厚度，還需要檢索的一個(gè)物理量是金屬鋅的密度．
（5）若裝置B中的恒壓分液漏斗改為普通分液漏斗，測(cè)量結(jié)果將偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
方案乙：通過稱量試樣與堿反應(yīng)前后的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)．選用儀器C做實(shí)驗(yàn)，試樣經(jīng)充分反應(yīng)，濾出不溶物、洗滌、烘干，稱得其質(zhì)量為m₂g．
（6）ω（Zn）=$\frac{{m}_{1-}{m}_{2}}{{m}_{1}}$．
方案丙：通過稱量試樣與堿反應(yīng)前后儀器、試樣和試劑總質(zhì)量（其差值即為H₂的質(zhì)量）實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)．實(shí)驗(yàn)同樣使用儀器C．
（7）從實(shí)驗(yàn)誤差角度分析，方案丙劣于方案乙（填“優(yōu)于”、“劣于”或“等同于”）．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)一氧化氮難溶于水，能夠與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮解答；
（2）從實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮虳裝置可以量取氣體的體積來選擇；
（3）依據(jù)Zn+2NaOH═Na₂ZnO₂+H₂↑，準(zhǔn)確找出鋅與產(chǎn)生成氫氣的物質(zhì)的量的關(guān)系，據(jù)此計(jì)算解答；
（4）根據(jù)質(zhì)量與體積之間的關(guān)系思考；
（5）恒壓式分液漏斗產(chǎn)生的氣體有部分殘留在分液漏斗上方；
（6）鋅與氫氧化鈉反應(yīng)溶解，鐵與氫氧化鈉不反應(yīng)，所以固體減少的質(zhì)量為鋅的質(zhì)量，據(jù)此解答；
（7）實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氫氣的量較少，測(cè)量氫氣質(zhì)量帶來的誤差更大．

解答 解：（1）一氧化氮難溶于水，能夠與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，所以不能用排空氣法收集，只能用排水法收集．排水時(shí)應(yīng)用短進(jìn)長(zhǎng)出，
故答案為：C；
（2）方案甲：Zn和Fe中只有Zn可以與NaOH產(chǎn)生氣體，通過排水收集氣體，依據(jù)反應(yīng)方程式即可算出Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．所以需要的裝置有測(cè)H₂的體積的D裝置；
故答案為：D；
（3）依據(jù)方程式可知：
Zn+2NaOH═Na₂ZnO₂+H₂↑
65                22.4L
m（Zn）            VL
解得m（Zn）=$\frac{65V}{22.4}$，所以ω（Zn）=$\frac{m（Zn）}{{m}_{1}}$=$\frac{65V}{22.4{m}_{1}}$；
故答案為：$\frac{65V}{22.4{m}_{1}}$；
（4）有了Zn的質(zhì)量，如果有密度，則可以求出Zn的體積，再由Zn的截面積，即可求出Zn的高度（厚度）；
故答案為：金屬鋅的密度；
（5）恒壓式分液漏斗產(chǎn)生的氣體有部分殘留在分液漏斗上方，故排氣時(shí)收集少了，所以用普通漏斗時(shí)收集的H₂多一些，則計(jì)算出的Zn的量偏大；
故答案為：偏大；
（6）鋅與氫氧化鈉反應(yīng)溶解，鐵與氫氧化鈉不反應(yīng)，所以固體減少的質(zhì)量為鋅的質(zhì)量，則鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{{m}_{1-}{m}_{2}}{{m}_{1}}$；
故答案為：$\frac{{m}_{1-}{m}_{2}}{{m}_{1}}$；
（7）丙方案根據(jù)H₂的質(zhì)量差值，顯然誤差大，因?yàn)楫a(chǎn)生的H₂質(zhì)量很小，計(jì)算偏差大；
故答案為：劣于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)一氧化氮的制取和收集，混合物中金屬含量的計(jì)算等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮�理是解題關(guān)鍵，題目難度中等，側(cè)重考查學(xué)生分析問題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力．