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某实验兴趣小组为了测定镀锌铁皮中锌的质量分数ω（Zn），设计如下实验方案．
【方案甲】测定试样与6mol/L盐酸溶液反应前后固体的质量变化，流程如下：

（1）操作II中镀层反应完的标志是．操作IV的名称是．
（2）操作III中，检验铁片已洗净的方法是．
（3）若要进一步计算锌镀层厚度，还需知道的物理量是：镀锌铁皮的表面积S、．
【方案乙】测定试样与6mol/L的烧碱溶液反应生成的氢气体积，装置如图：

[已知：锌易溶于强碱溶液：Zn+2NaOH+2H₂O→Na₂Zn（OH）₄+H₂↑]
（4）配制250mL 6mol/L的NaOH溶液，需要量取48%的浓NaOH溶液（密度为1.506g/cm³）mL，用规格为mL量筒量取．
（5）为精确测定H₂体积，在反应结束并冷却后，用针筒在储液瓶左侧乳胶管处进行抽气，直至为止．若省略此步骤，测得的体积数据将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（6）已知镀锌铁皮的质量为m g，加入烧碱溶液的体积为V₁mL（所有体积数据均已折算至标准状况，下同），最终液体量瓶中水的体积为V₂mL，针筒抽出气体的体积为V₃mL．选择合理数据，计算ω（Zn）=__．

解：（1）测定试样与6mol/L盐酸溶液反应前后固体的质量变化，反应完全是不再生成氢气，得到固体放在石棉网上用酒精灯烘干，
故答案为：生成氢气的速率突然减慢；烘干；
（2）操作III中，检验铁片已洗净的方法是检验洗涤液中是否含有氯离子，取最后一次洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀产生，则铁片已洗净，
故答案为：取最后一次洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀产生，则铁片已洗净；
（3）计算锌镀层厚度，实验测定锌的质量，还需知道的物理量是：镀锌铁皮的表面积S，金属锌的密度，故答案为：金属锌的密度；
（4）配制250mL 6mol/L的NaOH溶液，需要量取48%的浓NaOH溶液（密度为1.506g/cm³）溶液体积为x，得到0.250ml×6mol/L=（x×1.506g/mol×48%）× $\text{[math]}$ ，得到x=8ml，选择量筒是100ml，
故答案为：83；100；
（5）用针筒在储液瓶左侧乳胶管处进行抽气保证生成的氢气全部进入储气瓶；忽略此步骤测定结果偏小，故答案为：储液瓶中导管内外液面相平；偏小；
（6）Zn+2NaOH+2H₂O→Na₂Zn（OH）₄+H₂↑，反应中锌物质的量和氢气相同，已知镀锌铁皮的质量为m g，加入烧碱溶液的体积为V₁mL（所有体积数据均已折算至标准状况，下同），最终液体量瓶中水的体积为V₂mL，针筒抽出气体的体积为V₃mL．氢气物质的量=（ $\text{[math]}$ ×10^-3+ $\text{[math]}$ ×10^-3）mol，
锌的质量分数= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%
故答案为： $\text{[math]}$ ×100%．
分析：（1）盐酸溶解锌反应完全后无气体放出，依据流程分析，测定试样与6mol/L盐酸溶液反应前后固体的质量变化，操作Ⅳ是对固体烘干；
（2）检验洗涤液中氯离子的存在与否来检验是否洗净；
（3）计算锌镀层厚度，需要的数据是锌质量、镀锌铁皮的表面积S和密度；
（4）依据溶液中溶质物质的量相同计算，依据计算得到溶液体积和量筒的规格选择；
（5）用针筒在储液瓶左侧乳胶管处进行抽气保证生成的氢气全部进入储气瓶；忽略此步骤测定结果偏小；
（6）计算生成的氢气物质的量是液体量瓶中水的体积为V₂mL，针筒抽出气体的体积为V₃mL，结合化学方程式计算锌的物质的量结合含锌的质量分数．
点评：本题考查了物质性质的探究实验方法和步骤分析，溶液配制的理解应用，化学方程式的计算，题目难度中等．

练习册系列答案

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2012?虹口区二模）某实验兴趣小组为了测定镀锌铁皮中锌的质量分数ω（Zn），设计如下实验方案．
【方案甲】测定试样与6mol/L盐酸溶液反应前后固体的质量变化，流程如下：

（1）操作II中镀层反应完的标志是

生成氢气的速率突然减慢

．操作IV的名称是

烘干

．
（2）操作III中，检验铁片已洗净的方法是

取最后一次洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀产生，则铁片已洗净

．
（3）若要进一步计算锌镀层厚度，还需知道的物理量是：镀锌铁皮的表面积S、

金属锌的密度

．
【方案乙】测定试样与6mol/L的烧碱溶液反应生成的氢气体积，装置如图：

[已知：锌易溶于强碱溶液：Zn+2NaOH+2H₂O→Na₂Zn（OH）₄+H₂↑]
（4）配制250mL 6mol/L的NaOH溶液，需要量取48%的浓NaOH溶液（密度为1.506g/cm³）

mL，用规格为

100

mL量筒量取．
（5）为精确测定H₂体积，在反应结束并冷却后，用针筒在储液瓶左侧乳胶管处进行抽气，直至

储液瓶中导管内外液面相平

为止．若省略此步骤，测得的体积数据将

偏小

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（6）已知镀锌铁皮的质量为m g，加入烧碱溶液的体积为V₁mL（所有体积数据均已折算至标准状况，下同），最终液体量瓶中水的体积为V₂mL，针筒抽出气体的体积为V₃mL．选择合理数据，计算ω（Zn）=

65×(V2+V3)×10-3

22.4×m

×100%

65×(V2+V3)×10-3

22.4×m

×100%

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

现有某铁炭合金，某化学兴趣小组为了测定铁炭合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了下图所示的实验装置和实验方案（夹持仪器已省略），请你参与此项活动并回答相应问题．（由实验装置引起的实验误差忽略不计）．

Ⅰ．探究浓硫酸的某些性质：
（1）称量E的质量；按照图示连接装置，并检查装置的气密性．
（2）将mg铁炭合金样品放入A中，再加入足量的浓硫酸．未点燃酒精灯前，A、B中均无明显现象，其原因是

常温下，Fe在浓硫酸中钝化；常温下，碳不与浓硫酸反应

．
点燃酒精灯一段时间后，B中（所装试剂为品红溶液）可观察到的明显现象是

品红溶液褪色

、

品红溶液褪色

．
C中（所装试剂为足量酸性KMnO₄溶液）发生反应的化学方程式为

5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄

．D中盛放的试剂是

浓硫酸

．
（3）反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因反应温度较高外，还有一种可能的原因是

铁碳在酸溶液中形成原电池

．
Ⅱ．测定铁的质量分数：
（4）待A中不再逸出气体时（此时A中无固体剩余），停止加热，拆下E（所装试剂为足量碱石灰）并称重，E增重bg，则铁碳合金中铁的质量分数为

11m-3b

11m

×100%

11m-3b

11m

×100%

、

×100%

（写表达式，装置中残留的气体忽略不计）．某同学认为：依据此实验测得的数据，计算出的合金中铁的质量分数可能会偏低，你认为可能的原因是

空气中CO₂、H₂O进入E管使b增大

．

（5）经过大家的讨论，决定采用下图装置（干燥管中试剂为无水氯化钙，锥形瓶中为mg铁炭合金和足量稀硫酸．）和其他常用实验仪器测定某些数据即可．为了快速测算出铁的质量分数，最简便的实验操作是

③

、

③

（填写代号）．
①用排水法测定H₂的体积
②反应结束后，过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③测定反应前后装置和药品的总质量．

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科目：高中化学 来源： 题型：

现有某铁碳合金（铁和碳两种单质的混合物），某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置（夹持仪器已省略）和实验方案进行实验探究．

Ⅰ测定铁的质量分数：
（1）检查上述装置气密性的一种方法是：关闭分液漏斗的活塞，在E装置后面连上一根导管，然后

，则证明装置的气密性良好．
（2）称量E的质量，并将a g铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g．铁碳合金中铁的质量分数为

（写表达式）．
（3）装置C的作用

．
（4）甲同学认为，依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数可能会偏低，原因是空气中CO₂、H₂O进入E管使b增大．你认为改进的方法是

．
（5）乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高．你认为其中的原因是

．
Ⅱ探究浓硫酸的某些性质：
（6）往A中滴加足量的浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：

．
（7）A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是

，反应中浓硫酸表现出的性质是

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

现有某铁碳合金，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置和实验方案（夹持仪器已省略），请你参与此项活动并回答相应问题．（由实验装置引起的实验误差忽略不计）．

Ⅰ．探究浓硫酸的某些性质
（1）称量E的质量；按照图1所示连接装置，检查装置的气密性．
（2）将mg铁碳合金样品放入A中，再加入适量的浓硫酸．未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：

．点燃酒精灯一段时间后，B中可观察到的明显现象是

．C中足量的酸性KMnO₄溶液所起的作用是

．D中盛放的试剂是

．
（3）反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因反应温度较高外，还可能的原因是

．
Ⅱ．测定铁的质量分数
（4）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg，则铁碳合金中铁的质量分数为

（写表达式）．某同学认为：依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数可能会偏低，你认为可能的原因是

．
（5）经过大家的讨论，决定采用图2装置和其他常用实验仪器测定某些数据即可，为了快速和准确地计算出铁的质量分数，最简便的实验操作是

（填写代号）．
①用排水法测定H₂的体积
②反应结束后，过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③测定反应前后装置和药品的总质量．

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