Question

化学学习小组从下图中选择合适的装置（称量、固定和加热装置省略），利用合适的药品，设计实验粗略测定出了铜锌合金中粉末锌的质量分数。（实验过程中不考虑水的蒸发）

实验过程：称取a g黄铜样品，加入足量稀硫酸充分反应。测定的实验数据如下。

①测定生成H₂的体积为b L（氢气的密度为w g/L）。

②将反应后的剩余物过滤、洗涤、加热烘干，测定所得固体的质量为c g。

③测定……

（1）装置A中发生反应的化学方程式为______________。

（2）小昊选用三个装置进行实验，装置接口的连接顺序为_______，用①中的数据计算出铜锌合金中锌的质量分数为________（写出最终计算结果的表达式）。

（3）小烨选用装置AF进行实验，利用②中的数据计算出了铜锌合金中锌的质量分数。小聪认为小烨的方案中测定值会___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”、“或无法确定”）。

（4）小琪仅选用装置A进行实验，利用③中的数据也计算出了铜锌合金中锌的质量分数。③中需要测定的数据是_____________。

（5）老师认为利用小昊的方案进行实验，在实验过程和操作均正确的情况下，测定值也会比实际略大，原因是_________。

Answer

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ①⑥⑦⑤ 偏小 反应前A装置的总质量（含合金与稀硫酸），无气泡产生后A装置剩余物的总质量； 加入的稀硫酸的体积没有减去，导致排出的气体体积偏大

【解析】

（1）装置A中黄铜中的锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜不与稀硫酸反应，所以化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

（2）选用三个装置时，根据提供的图片可知是A产生氢气，E排水，D收集水的体积，得出产生的氢气的体积。所以装置的连接顺序是①⑥⑦⑤，故填：①⑥⑦⑤；

设合金中锌的质量分数为x

，x=

故填：；

（3）选用AF进行实验时，由于要将反应后的剩余物过滤、洗涤、加热烘干，因剩余固体是铜，所以在加热烘干的时候会与氧气反应生成氧化铜，所以导致测定的锌的质量偏小，最终合金中锌的质量分数偏小，故填：偏小；

（4）仅用A进行实验，可以通过测定A装置反应前后的质量差计算出产生氢气的质量，所以要测定的数据是：反应前A装置的总质量（含合金与稀硫酸），无气泡产生后A装置剩余物的总质量；

（5）小昊的方案中，所有操作与实验都正确时，测定值比实际值大的原因可能是加入的稀硫酸占有一定的体积，也会排出装置中的气体，导致排出的气体体积偏大。故填：加入的稀硫酸的体积没有减去，导致排出的气体体积偏大。