Question

（14分）測定一定質量的鋁鋅合金與強酸溶液反應產生的氫氣的體積，可以求得合金中鋁和鋅的質量分數及物質的量分數。現有下列實驗用品：中學化學實驗常用儀器、1000 mL燒杯、100 mL量筒、短頸玻璃漏斗、銅網、鋁鋅合金樣品、濃鹽酸（密度1.19 g·cm^－3）、水。按圖示裝置進行實驗，回答下列問題。（設合金樣品完全反應，產生的氣體體積不超過100 mL）

（1）.補充下列實驗步驟，直到反應開始進行（鐵架臺和鐵夾的安裝可省略）：

①將稱量后的合金樣品用銅網小心包裹好，放在1000 mL燒杯底部，把短頸漏斗倒扣在樣品上面。

②_________________________________________________________________________。

③_________________________________________________________________________。

④_________________________________________________________________________。

（2）.合金樣品用銅網包裹的目的是什么？

________________________________________________________________________。

（3）.已知一定質量的鋁鋅合金的總物質的量為n，實驗測得的氣體體積為V₁mL(已經換算為標準狀況)。則鋁鋅合金中鋁的物質的量分數為：_________________。（用含n和V₁的式子表示）

（4）本裝置也可用于測定金屬鋅（或其它金屬）的相對原子質量，若m g金屬鋅進行實驗，測得的氣體體積為V₂mL(已經換算為標準狀況)。則金屬鋅的相對原子質量為：_________________。（用含m和V₂的式子表示）

 

Answer 1

（1）氫氣用向下排空氣法或排水法收集，又因為需要測量氫氣的體積，所以要借助于量筒。正確的步驟是：②往燒杯中加水直至水浸沒漏斗頸。③在100ml量筒中裝滿水，倒置在盛水的燒杯中（量筒中不應留有氣泡），使漏斗頸插入量筒中，燒杯中水面到杯口至少保留約100ml空間。④將長頸漏斗（玻璃棒）插入燒杯并接近燒杯底部，通過條慢慢加入濃鹽酸，至有氣體產生。

（2）使樣品在反應時能保持在燒杯底部適當位置（或避免反應時樣品漂�。�。

解析:（1）氫氣用向下排空氣法或排水法收集，又因為需要測量氫氣的體積，所以要借助于量筒。正確的步驟是：②往燒杯中加水直至水浸沒漏斗頸。③在100ml量筒中裝滿水，倒置在盛水的燒杯中（量筒中不應留有氣泡），使漏斗頸插入量筒中，燒杯中水面到杯口至少保留約100ml空間。④將長頸漏斗（玻璃棒）插入燒杯并接近燒杯底部，通過條慢慢加入濃鹽酸，至有氣體產生。

（2）反應中生成的氫氣溶液使固體漂浮，所以用銅網包裹使其固定在底部。

（3）、（4）根據應該反應的方程式可列式進行計算或根據得失電子守恒進行計算。