Question

某同學利用日常生活中常見的用品制作了一套如圖裝置，用該裝置對粗鋅樣品進行實驗．請幫助完成下列實驗報告．
（一）實驗目的：測定

測定粗鋅的純度

．
（二）實驗用品：托盤天平、藥水瓶、銅網、銅絲、飲料瓶．粗鋅、稀鹽酸、堿石灰（CaO和NaOH）．
（三）實驗步驟

實驗內容和步驟	實驗現象	結論（或化學方程式）
①稱量10.0g粗鋅放在銅網中，按圖示裝置組裝后，稱得儀器和藥品總質量為120.0g	∕	∕
②將銅網插入足量稀鹽酸中，充分反應	粗鋅表面產生氣泡	發生的化學方程式： Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
③反應完全后，稱得裝置總質量為119.8g	∕	產生H2的質量為 0.2 g． 粗鋅的純度為 65% ．

（四）問題探究：
說明：不考慮空氣中CO₂、和H₂O 對實驗的影響．
（1）該實驗中堿石灰的作用是

吸收氫氣中的HCl和H₂O

，若去掉堿石灰，則所測定的粗鋅純度

偏大

（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）．
（2）若只將粗鋅換成石灰石，原實驗方案能否用于石灰石樣品純度的測定

不能

（填“能”或“不能”），理由是

產生的CO₂ 將被堿石灰吸收，得不到生成的CO₂質量

．
（3）若將圖中藥水瓶改成直導管、粗鋅換成純鋅，用原方案測定鋅的相對原子質量，則結果

偏小

．（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）

Answer 1

分析：根據已有的知識進行分析，通過題意可以知道，該實驗的目的是測定粗鋅的純度，鋅能與鹽酸反應生成氫氣，根據氫氣的質量可以求算出鋅的質量，從而求出粗鋅的純度；若實驗中測定氫氣的質量不準確，則會對實驗結果造成影響，據此解答即可．

解答：解：（一）通過題意可以知道，該實驗的目的是測定粗鋅的純度，故填：測定粗鋅的純度；
（三）鋅能與鹽酸反應生成氫氣，故粗鋅表面會產生氣泡，產生的氫氣從瓶中逸出，原有物質以及儀器的總質量是20.0g，剩余物及儀器的總質量是119.8g，故生成氫氣的質量是120.2g-119.8g=0.2g，設生成0.2g氫氣需要鋅的質量為x
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65              2
x              0.2g

65

x

=

2

0.2g

  x=6.5g
粗鋅的純度為：

6.5g

10.0g

×100%=65%
故填：粗鋅表面產生氣泡，Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑，0.2，65%；
（四）（1）使用稀鹽酸和鋅產生氫氣，則得到的氫氣中混合氯化氫氣體和水蒸氣，使用堿石灰能吸收氯化氫和水蒸氣，若去掉堿石灰，則會導致逸出的物質的質量大于實際氫氣的質量，導致計算出的結果偏大，故填：吸收氫氣中的HCl和H₂O，偏大；
（2）石灰石與鹽酸反應生成的二氧化碳會被堿石灰吸收掉，故測不到二氧化碳的質量，故不能用來測定石灰石的純度，故填：不能，產生的CO₂ 將被堿石灰吸收，得不到生成的CO₂質量；
（4）沒有堿石灰，氯化氫氣體就會出去，導致質量的變化值增大，即氫氣的質量就變大，設氫氣的質量是x，鋅的相對原子質量是y
Zn+2HC1=ZnC1₂+H₂↑
y             2
10g           x

y

10g

=

2

x

    y=

20g

x

從表達式可以看出，x（氫氣的質量）越大，則y（鋅的相對原子質量）就越小，故填：偏小．

點評：首先知道質量的變化值就是氫氣的質量，然后寫出化學方程式計算即可，學會判斷“偏大”和“偏小”的分析方法．