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(2011•大庆)社会上曾经出现过有些不法分子用假金元宝骗取路人财物的案件.假设假金元宝为Cu和Zn的合金.甲、乙、丙三位同学为了测定假金元宝中锌的质量分数设计了如下实验步骤:

题目详情
(2011•大庆)社会上曾经出现过有些不法分子用假金元宝骗取路人财物的案件.假设假金元宝为Cu和Zn的合金.甲、乙、丙三位同学为了测定假金元宝中锌的质量分数设计了如下实验步骤:
①连接装置并检查装置的气密性;
②向试管B中加入假金元宝样品粉末;
③准确操作,记录C中液面刻度(C为带有刻度的量气管,D为可上下移动的水准管);
④由A向B中滴加稀盐酸至过量;
⑤B中不在有气体产生并恢复至室温后,准确操作,记录C中液面刻度,计算得到气体的体积为VmL(经查,该气体密度为ρ•g/L).
(1)B中发生的化学反应的化学方程式______.
(2)如何向试管B中加粉末状药品______.
(3)连接A、B的橡胶管的作用①______,②______.
(4)甲同学在不改变实验装置的情况下,如何在加入试剂前检查装置的气密性______.
(5)甲同学发现试验中缺少某一步骤,导致缺少某一数据而无法计算,该步骤是:______,假设此步骤测得的数据用a表示,请结合以上数据计算锌的质量分数为
13ρV
4a
%
13ρV
4a
%
(所测数据如为质量,单位为克,如为体积,单位为毫升).

(6)以上是乙、丙两位同学做上述实验的装置,且在步骤⑤读数时装置所处的稳定状态图,则将会对实验结果产生的影响是(假设其余步骤完善且操作准确无误):乙______,丙______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
▼优质解答
答案和解析
(1)假金元宝为Cu和Zn的合金,其中锌能与所加入的稀盐酸发生反应,生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑;
(2)向试管内加入粉末状固体药品时,为防止药品沾在试管壁上,应使用药匙或纸槽将粉末送入试管底部,然后慢慢竖起试管,使药品集中于试管底部;
(3)使用橡胶管连接A、B,可使两仪器内压强相同,能使液体顺利流入试管;该连接还可使整套装置形成一个封闭体系,最终所测定的气体体积不会受到所加入稀盐酸体积的影响;
(4)为检验装置气密性,应使装置内气体压缩而造成装置内压强增大,因此应从D管加入适量的水,然后向上移动D管,使C、D两管出现液面差,从而使装置内气体被压缩,若两管内液面差保持不变,则装置气密性良好;
(5)假金元宝中锌的质量分数即所含锌的质量与样品的质量比,而实验过程中没有对样品的质量进行称量,而导致无法完成计算;
设生成VmL氢气时,反应消耗锌的质量为x
Zn+2HCl═ZnCl2+H2
65             2
x            V×10-3×ρ
65
2
=
x
V×10-3×ρ

x=
65ρV
2000
g
假金元宝中锌的质量分数=
65ρV
2000
a
×100%=
13ρV
4a
%
(6)乙同学读取数据时,D管内液面高于C管形成了一段液柱,液柱产生的压强会使气体体积偏小,由此所计算的锌的质量分数偏小;丙同学的装置随稀盐酸的加入,所加入稀盐酸的体积会导致所测定的气体体积偏大,由此所计算的锌的质量分数偏大.
故答案为:
(1)Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑;
(2)试管横放,用药匙(或纸槽)将药品送至试管底部,慢慢竖起试管;
(3)使分液漏斗内压强与试管内压强相同,有利于液体顺利流下;排除向加入盐酸体积对气体体积的影响,减小误差;
(4)从D管加入适量水,向上移动D管,若C、D两管内液面差保持稳定,则装置气密性良好;
(5)称量所取样品的质量;
13ρV
4a
%;
(6)乙:偏小;丙:偏大.