Question

（2012?虹口區(qū)二模）某實(shí)驗(yàn)興趣小組為了測(cè)定鍍鋅鐵皮中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω（Zn），設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案．
【方案甲】測(cè)定試樣與6mol/L鹽酸溶液反應(yīng)前后固體的質(zhì)量變化，流程如下：

（1）操作II中鍍層反應(yīng)完的標(biāo)志是

生成氫氣的速率突然減慢

．操作IV的名稱是

烘干

．
（2）操作III中，檢驗(yàn)鐵片已洗凈的方法是

取最后一次洗滌液，加入硝酸銀溶液，無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則鐵片已洗凈

．
（3）若要進(jìn)一步計(jì)算鋅鍍層厚度，還需知道的物理量是：鍍鋅鐵皮的表面積S、

金屬鋅的密度

．
【方案乙】測(cè)定試樣與6mol/L的燒堿溶液反應(yīng)生成的氫氣體積，裝置如圖：

[已知：鋅易溶于強(qiáng)堿溶液：Zn+2NaOH+2H₂O→Na₂Zn（OH）₄+H₂↑]
（4）配制250mL 6mol/L的NaOH溶液，需要量取48%的濃NaOH溶液（密度為1.506g/cm³）

83

mL，用規(guī)格為

100

mL量筒量�。�
（5）為精確測(cè)定H₂體積，在反應(yīng)結(jié)束并冷卻后，用針筒在儲(chǔ)液瓶左側(cè)乳膠管處進(jìn)行抽氣，直至

儲(chǔ)液瓶中導(dǎo)管內(nèi)外液面相平

為止．若省略此步驟，測(cè)得的體積數(shù)據(jù)將

偏小

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（6）已知鍍鋅鐵皮的質(zhì)量為m g，加入燒堿溶液的體積為V₁mL（所有體積數(shù)據(jù)均已折算至標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同），最終液體量瓶中水的體積為V₂mL，針筒抽出氣體的體積為V₃mL．選擇合理數(shù)據(jù)，計(jì)算ω（Zn）=

65×(V2+V3)×10-3

22.4×m

×100%

．

Answer 1

分析：（1）鹽酸溶解鋅反應(yīng)完全后無(wú)氣體放出，依據(jù)流程分析，測(cè)定試樣與6mol/L鹽酸溶液反應(yīng)前后固體的質(zhì)量變化，操作Ⅳ是對(duì)固體烘干；
（2）檢驗(yàn)洗滌液中氯離子的存在與否來(lái)檢驗(yàn)是否洗凈；
（3）計(jì)算鋅鍍層厚度，需要的數(shù)據(jù)是鋅質(zhì)量、鍍鋅鐵皮的表面積S和密度；
（4）依據(jù)溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量相同計(jì)算，依據(jù)計(jì)算得到溶液體積和量筒的規(guī)格選擇；
（5）用針筒在儲(chǔ)液瓶左側(cè)乳膠管處進(jìn)行抽氣保證生成的氫氣全部進(jìn)入儲(chǔ)氣瓶；忽略此步驟測(cè)定結(jié)果偏��；
（6）計(jì)算生成的氫氣物質(zhì)的量是液體量瓶中水的體積為V₂mL，針筒抽出氣體的體積為V₃mL，結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算鋅的物質(zhì)的量結(jié)合含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）測(cè)定試樣與6mol/L鹽酸溶液反應(yīng)前后固體的質(zhì)量變化，反應(yīng)完全是不再生成氫氣，得到固體放在石棉網(wǎng)上用酒精燈烘干，
故答案為：生成氫氣的速率突然減慢；烘干；
（2）操作III中，檢驗(yàn)鐵片已洗凈的方法是檢驗(yàn)洗滌液中是否含有氯離子，取最后一次洗滌液，加入硝酸銀溶液，無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則鐵片已洗凈，
故答案為：取最后一次洗滌液，加入硝酸銀溶液，無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則鐵片已洗凈；
（3）計(jì)算鋅鍍層厚度，實(shí)驗(yàn)測(cè)定鋅的質(zhì)量，還需知道的物理量是：鍍鋅鐵皮的表面積S，金屬鋅的密度，故答案為：金屬鋅的密度；
（4）配制250mL 6mol/L的NaOH溶液，需要量取48%的濃NaOH溶液（密度為1.506g/cm³）溶液體積為x，得到0.250ml×6mol/L=（x×1.506g/mol×48%）×

1

40

，得到x=8ml，選擇量筒是100ml，
故答案為：83；100；
（5）用針筒在儲(chǔ)液瓶左側(cè)乳膠管處進(jìn)行抽氣保證生成的氫氣全部進(jìn)入儲(chǔ)氣瓶；忽略此步驟測(cè)定結(jié)果偏小，故答案為：儲(chǔ)液瓶中導(dǎo)管內(nèi)外液面相平；偏��；
（6）Zn+2NaOH+2H₂O→Na₂Zn（OH）₄+H₂↑，反應(yīng)中鋅物質(zhì)的量和氫氣相同，已知鍍鋅鐵皮的質(zhì)量為m g，加入燒堿溶液的體積為V₁mL（所有體積數(shù)據(jù)均已折算至標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同），最終液體量瓶中水的體積為V₂mL，針筒抽出氣體的體積為V₃mL．氫氣物質(zhì)的量=（

V2

22.4

×10^-3+

V3

22.4

×10^-3）mol，
鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

( V2+V3 22.4 ×10-3)×65

m

×100%=

65×(V2+V3)×10-3

22.4×m

×100%
故答案為：

65×(V2+V3)×10-3

22.4×m

×100%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)方法和步驟分析，溶液配制的理解應(yīng)用，化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度中等．