明代宋应星所著的《天工开物》中有煅烧炉甘石 (ZnCO ₃ ) 和煤炭 (C) 炼锌的记载，其化学反应原理为： 。某化学兴趣小组在实验室用 ZnCO ₃ 和 C 模拟古法炼锌。实验结束后，同学们设计实验对 2.0g 粗锌产品中含有的杂质进行探究并测定粗锌中单质锌的含量。实验装置设计如下 ( 忽略其它因素对结果的影响 ) ：

回答下列问题：

(1) 如图连接好装置后，装入药品前，首先应进行的操作是 _______ 。

(2)A 装置试管中加入足量稀硫酸充分反应后，仍有少量黑色固体剩余，说明粗锌中一定含有 _______ 。

(3)B 装置中澄清石灰水变浑浊，此时 B 装置中发生反应的化学方程式为 _______ ， B 装置的作用是 _______ 。

(4) 综合以上实验现象可知，粗锌含有的杂质有 _______ 。

(5)C 装置收集的气体为 _______ ；实验结束后，若 D 处一共收集到 200.0mL 液体，则 2.0g 粗锌中含有单质锌的质量为 _______g 。 ( 已知此温度下 C 装置收集的气体的密度 p≈0.1g/L)

答案

(1) 检查装置气密性

(2)C

(3) 检验是否有二氧化碳生成

(4)ZnCO ₃ 和 C

(5) 氢气 ##H ₂ 0.65

【详解】（ 1 ）装入药品前，首先应进行的操作是检查装置的气密性，防止气体进入或者逸出，影响实验结果。

（ 2 ） A 装置试管中加入足量稀硫酸充分反应后，仍有少量黑色固体剩余，说明粗锌中一定含有过量的碳。

（ 3 ） B 装置中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，对应此时 B 装置中发生反应的化学方程式为 ，所以 B 装置的作用是检验是否有二氧化碳生成。

（ 4 ）综合以上实验现象：加入足量稀硫酸充分反应后，仍有少量黑色固体剩余，说明有碳；澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成，二氧化碳来源于碳酸锌与稀硫酸反应生成，由此可知粗锌含有的杂质有 ZnCO ₃ 和 C 。

（ 5 ） C 装置收集的气体为锌和稀硫酸反应生成的氢气；实验结束后，若 D 处一共收集到 200.0mL 液体，说明生成氢气体积为 200.0mL ，由此可知氢气的质量为 ；由方程式 ，可知 65 份质量锌反应生成 2 份质量的氢气，所以要生成 0.02g 氢气，则 2.0g 粗锌中含有单质锌的质量为 0.65g 。