Question

4．小娜及學習小組的同學在老師的指導下對黃銅中銅和鋅的含量及其性質展開了探究．
【查閱資料】
HCl+AgNO₃═AgCl↓+HNO₃，AgCl是一種白色沉淀，這個反應在化學上用于檢驗和鑒別．
【提出問題】測定黃銅中鋅、銅的質量分數(shù)．
【設計并進行實驗】
①先將黃銅在熱堿液中浸泡一段時間，以除去表面的油污．然后再放在稀鹽酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化膜．用蒸餾水清洗干凈，干燥，取少量研碎，稱取質量為ag．
②將ag試樣放入小燒杯中，加入足量稀鹽酸，攪拌使其充分反應．
③將小燒杯中的混合物過濾，洗滌、干燥（請將此實驗步驟補充完整）．
④稱取固體的質量為bg．
⑤計算出黃銅中鋅和銅的質量分數(shù)$\frac{a-b}{a}$×100%；$\frac{a}$×100%；
【拓展探究】
①重復【設計并進行實驗】步驟1．
②將ag試樣放入一定量的硝酸銀溶液中，使其充分反應后過濾，得到固體和藍色濾液，并對濾液的組成進行探究．
（1）鋅和硝酸鹽溶液反應的化學方程式是Zn+2AgN0₃=Zn（N0₃）₂+2Ag．
（2）在步驟1中，若試樣用蒸餾水洗滌之后，不干燥，則計算出合金中鋅的質量分數(shù)將偏大（填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）
（3）同學們對藍色濾液中所含的溶質做出多種猜想，其中只有兩種猜想可能成立，這兩種猜想是：①溶質為硝酸鋅和硝酸銅；②溶質為硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀．
（4）設計兩種實驗方案來驗證以上猜想．

方案	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論
方案一	取少量濾液于試管中，在濾液中插入一根銅絲	銅絲表面無變化	猜想①成立
		銅絲表面有銀白色固體析出	猜想②成立
方案二	取少量濾液于試管中，滴加幾 滴稀鹽酸	濾液無明顯變化	猜想①成立
		生成白色沉淀	猜想②成立

Answer 1

分析 【設計并進行實驗】①（1）根據(jù)金屬易于空氣中的氧氣反應，在金屬的表面形成一層氧化膜進行分析；
③根據(jù)從溶液中過濾出的物質的表面一般沾有溶液進行分析；
⑤鋅可以與鹽酸發(fā)生反應，銅不可以與鹽酸發(fā)生反應；
【拓展探究】（1）根據(jù)鋅和硝酸鹽溶液反應寫出反應的方程式；
（2）根據(jù)在步驟1中，若試樣用蒸餾水洗滌之后，不干燥，則使稱量的混合物的質量增加，如果減去銅的質量后，鋅的質量增大，最后分析對計算出合金中鋅的質量分數(shù)的影響．
（3）根據(jù)鋅、銅與硝酸銀溶液的反應進行分析；
（4）根據(jù)稀鹽酸（或其他氯化物溶液）與硝酸銀的反應分析溶液中的溶質．

解答 解：【設計并進行實驗】
①由于金屬易于空氣中的氧氣反應，在金屬的表面形成一層氧化膜，所以，將黃銅在放在稀鹽酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化膜；
③由于從溶液中過濾出的物質的表面一般沾有溶液，所以，將過濾出的物質需要進行洗滌、干燥；
⑤銅不可以與鹽酸發(fā)生反應，所以剩余固體的質量為bg為銅，所以黃銅中銅的質量分數(shù)為$\frac{bg}{ag}$×100%=$\frac{a}$×100%；黃銅中鋅的質量分數(shù)為$\frac{ag-bg}{ag}$×100%=$\frac{a-b}{a}$×100%；
【拓展探究】
（1）鋅和硝酸鹽溶液反應寫出反應的方程式是：Zn+2AgN0₃=Zn（N0₃）₂+2Ag．
（2）在步驟1中，若試樣用蒸餾水洗滌之后，不干燥，稱量的a值偏大，求出鋅的質量偏大，則計算出合金中鋅的質量分數(shù)將偏大；
（3）將黃銅放入一定量的硝酸銀溶液中，鋅先與硝酸銀反應，當鋅反應完后，銅再與硝酸銀反應．當鋅的量不足時，溶液中的溶質可能有：硝酸鋅和硝酸銅或硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀；
（4）方案一：取少量濾液于試管中，在濾液中插入一根銅絲，如果銅絲表面無變化，說明了溶液中無硝酸銀，則猜想①成立；如果銅絲表面有銀白色固體析出，說明了溶液中有硝酸銀，則猜想②成立；
方案二：可以根據(jù)稀鹽酸（或其他氯化物溶液）與硝酸銀的反應鑒別溶液中是否含有硝酸銀，所以，取少量濾液于試管中，滴加幾滴稀鹽酸，如果濾液無明顯變化，說明了溶液中無硝酸銀，則猜想①成立；如果生成白色沉淀，說明了溶液中有硝酸銀，則猜想②成立．
故答為：【探究實驗】①除去合金表面的氧化膜，③洗滌、干燥；⑤$\frac{a-b}{a}$×100%；$\frac{a}$×100%；
【拓展探究】（1）Zn+2AgN0₃=Zn（N0₃）₂+2Ag，（2）偏大；（3）②硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀；（4）

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論
	銅絲表面無變化
	銅絲表面有銀白色固體析出
取少量濾液于試管中，滴加幾 滴稀鹽酸（或其他氯化物溶 液）	濾液無明顯變化
	生成白色沉淀

點評 在解此類題時，首先要會根據(jù)物質質量的多少進行正確的猜想，然后根據(jù)各種物質的性質選擇有特征的實驗選擇試劑進行驗證．