Question

（2009?福建）某研究性小组借助A-D的仪器装置完成有关实验

【实验一】收集NO气体．
（1）用装置A收集NO气体，正确的操作上

C

（填序号）．
a．从①口进气，用排水法集气                  b．从①口进气，用排气法集气
c．从②口进气，用排水法集气                  d．从②口进气，用排气法集气
【实验二】为了探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数ωZn和镀层厚度，查询得知锌易溶于碱：Zn+2NaOH=Na₂ZnO₃+H₂↑据此，截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得质量为m₁g．用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验．
方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究木目标．
（2）选用B和

D

（填仪器标号）两个装置进行实验．
（3）测得充分反应后生成氢气的体积为VL（标准状况），ω（Zn）═

65V

22.4m1

（或

2.9V

m1

等其他合理答案）

．
（4）计算镀层厚度，还需要检索的一个物理量是

金属锌的密度

．
（5）若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将

偏大

（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标．选用仪器C做实验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为m₂g．
（6）ω（Zn）=

m1-m2

m1

．
方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量（其差值即为H₂的质量）实现探究目标．实验同样使用仪器C．
（7）从实验误差角度分析，方案丙

劣于

方案乙（填“优于”、“劣于”或“等同于”）．

Answer 1

分析：（1）从NO的性质考虑收集方法；
（2）从实验目的和D装置可以量取气体的体积来选择；
（3）根据氢气和金属锌的物质的量的关系进行计算；
（4）根据质量与体积之间的关系思考；
（5）比较两种漏斗的优劣进行判断；
（6）判断减少的质量与锌的质量之间的关系进行计算；
（7）根据导致的误差大小进行评价．

解答：解：（1）NO遇空气立即被氧化，故不能用排空气法收集，只能用排水法收集．排水时应用短进长出，故答案为：C；
（2）方案甲：Zn和Fe中只有Zn可以与NaOH产生气体，通过排水收集气体，依据反应方程式即可算出Zn的质量分数．所以需要的装置有测H₂的体积的D装置．故答案为：D；
（3）Zn与H₂之间量为1：1，则n（Zn）=

V

22.4mol

，w （Zn）=

m(Zn)

m1

=

65V

22.4m1

．故答案为：

65V

22.4m1

（或

2.9V

m1

等其他合理答案）；
（4）有了Zn的质量，如果有密度，则可以求出Zn的体积，再由Zn的截面积，即可求出Zn的高度（厚度）．故答案为：金属锌的密度（或其他合理答案）；
（5）恒压式分液漏斗产生的气体有部分残留在分液漏斗上方，故排气时收集少了，所以用普通漏斗时收集的H₂多一些，则计算出的Zn的量偏大．故答案为：偏大；
（6）减少的质量即为Zn的质量．减少的质量为m₁g-m₂g，ω（Zn）=

m1-m2

m1

，故答案为：

m1-m2

m1

（或其他合理答案）
（7）丙方案根据H₂的质量差值，显然误差大，因为产生的H₂质量很小，计算偏差大．故答案为：劣于．

点评：本题考查实验的探究，涉及NO气体的收集，混合物中金属含量的计算等，注意气体的收集与气体性质的关系．