某化学小组利用下图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数(图中固定装置已略去)。
探究过程如下:
Ⅰ.连接实验装置并检查装置气密性;
Ⅱ.向B中加入质量为m的铜锌合金粉末,由注射器A向B缓缓加入稀硫酸,待B中不再有气体产生气体时,夹紧弹簧夹,立即移出D中导管,准确读取并记录量筒内水的体积;
Ⅲ.经过滤等操作,准确称量并记录B中剩余固体物质的质量;
Ⅳ.该小组的甲同学根据反应前后B中固体物质的质量计算样品中锌的质量分数;乙同学认定量筒内测得水的体积即为反应生成气体的体积,并利用该气体在常温下的密度,根据化学方程式进行相关计算,得到样品中锌的质量分数。
请回答下列问题:
(1)B中发生反应的化学方程式为_________________。
(2)Ⅲ中,正确的操作顺序是:过滤、________、________、称量。
(3)通过误差分析,化学小组发现乙同学所用数据不可靠。造成该数据不可靠的原因及其对计算结果的影响是:_______________________。
①Ⅱ中,移出D中的导管内留存有水,导致计算结果偏________(填“大”或“小”或“无法确定”)。
②____________________________________________导致计算结果偏大。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 洗涤 干燥 略 小 未冷却到室温就夹紧弹簧夹
【详解】
⑴根据金属活动性顺序表可知,稀硫酸只与锌反应,不与铜反应,故B中发生的化学方程式为锌和稀硫酸的反应;
⑵操作三要称量剩余固体的质量,要把固液分离,故步骤为过滤,洗涤,干燥,称量。
⑶由于未冷却就立即夹紧弹簧夹,该反应是放热反应,有少量水蒸气附着在导管壁上,导致水量减少,即导致测量生成的气体量偏少,导致锌的质量偏小,质量分数计算结果偏小,原因是未冷却到室温就夹紧弹簧夹。
用排水法收集气体 | 在两个集气瓶中装满水,用玻璃片盖住瓶口,倒放入水中。将塑料管小心插入集气瓶内,吹气 | 集气瓶中的水逐渐排出,收集满呼出的气体 | 呼出的气体几乎没有溶于水 |
在水中收集满气体后,用玻璃片盖住瓶口,从水中取出正放于桌面上 | 气体无色 | 无色的气体,密度比空气的大 | |
探究呼出气体的性质 | 向一个盛空气的集气瓶和一个盛呼出气体的集气瓶中,各滴入几滴澄清的石灰水,振荡 | 盛空气的集气瓶内澄清石灰水没有变浑浊;盛呼出气体的集气瓶内澄清的石灰水变浑浊 | 呼出的气体中二氧化碳的含量>空气中二氧化碳的含量 |
将燃着的木条分别插入另一个盛有呼出气体的集气瓶中和盛有空气的集气瓶中 | 盛有空气的集气瓶中的木条继续燃烧,无明显变化;盛呼出气体的集气瓶中燃着的木条逐渐熄灭 | 呼出的气体中氧气的含量<空气中氧气的含量 | |
取一块干燥的玻璃片,对着呼气,并与放在空气中的另一块玻璃片进行比较 | 对着呼气的玻璃片上有一层水雾;放在空气中的玻璃片无明显变化 | 呼出的气体中水蒸气的含量>空气中水蒸气的含量 |
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