Question

在实验室里用ωg含杂质的锌粒跟足量的稀H₂S0₄反应（杂质不与稀H₂S0₄反应），来测定该锌粒中单质锌的质量分数．所用实验装置如图所示．
（1）写出发生反应的化学方程式；
（2）按实验中气体的流向连接各接口（用接口字母表示）；
（3）该实验中量筒的作用是什么；
（4）从实验装置和相关操作来看，要想求出原锌粒中单质锌的质量分数，还需要知道哪些物理量？（用字母表示）
（5）写出计算锌的质量分数的表达式（用各物理量字母表示，不必化简）．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,量气装置,气体的干燥（除水）,氢气的制取和检验,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：综合实验题

分析：（1）根据锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气进行解答；
（2）根据实验的链接顺序解答；
（3）根据该实验中量筒的作用是量取生成的H₂体积进行解答；
（4）根据量筒内水的体积等于氢气的体积，然后利用氢气的密度可以求出氢气的质量，从而求出参加反应的锌的质量进行解答；
（5）根据氢气的质量利用化学反应方程式求出锌的质量，进而求出锌的质量分数即可．

解答：解：（1）锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，发生反应的化学方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（2）氢气的密度小于水的密度，所以要将水从集气瓶内排出，需要气体从A管进，B管出，所以实验的链接顺序为C→A→B→D；
（3）量筒内水的体积等于氢气的体积，所以该实验中量筒的作用是量取生成的H₂体积；
（4）量筒内水的体积等于氢气的体积，然后利用氢气的密度可以求出氢气的质量，从而求出参加反应的锌的质量，所以要想求出原锌粒中单质锌的质量分数，还需要知道氢气的密度；
（5）设参加反应的锌的质量为x．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x             V_H2?р_H2

65

x

=

2

VH2?рH2

x=

65VH2?рH2

2

锌的质量分数=

65VH2?рH2 2

w

×100%=

65VH2?рH2

2w

×100%．
故答案为：（1）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（2）C→A→B→D；
（3）量取生成的H₂体积；
（4）该条件下氢气的密度р_H2；
（5）Zn%=

65VH2?рH2

2w

×100%．

点评：本题主要通过实验考查氢气的制取以及简单实验设计；此题型信息量大，起点高但落点低，落点在课本中．