Question

某研究性小组借助A－D的仪器装置完成有关实验。

为了探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数ω(Zn)和镀层厚度，查询得知锌易溶于强碱：Zn＋2NaOH===Na₂ZnO₂＋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目标。

(1)选用B和_____________(填仪器标号)两个装置进行实验。

(2)测得充分反应后生成氢气的体积为VL(标准状况)，ω(Zn)＝_____________。

(3)计算镀层厚度，还需要检索的一个物理量是_____________。

(4)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_____________(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。

(5)ω(Zn)＝____________。

方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂总质量(其差值即为H₂的质量)实现探究目标。实验同样使用仪器C。

(6)从实验误差角度分析，方案丙__________方案乙( “优于”、“劣于”或“等同于”)。

Answer

（1）D（2）（3）金属锌的密度（4）偏大（5）（6）劣于

【解析】

试题分析：（1）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氢气体积的D装置，答案选D。

（2）Zn与氢气之间物质的量之比为1：1，则n（Zn）＝，

所以w（Zn）＝。

（3）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）。

（4）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氢气多一些，因此计算出的Zn的量偏大。

（5）减少的质量即为Zn的质量，减少的质量为m1g-m2g，则ω（Zn）＝。

（6）丙方案根据氢气的质量差值，显然误差大，因为产生的氢气质量很小，计算偏差大。

考点：考查实验的探究