(3)订书钉主要成分是铁,表面镀有镁、锌、铜中的一种金属。对表面金属成分展开探究:
a. 取一排订书钉,浸入酒精中,一段时间后表层的胶水薄膜脱落;
b. 洗涤干燥后称量其质量为13.4 g;
c. 将处理过的订书钉放入图4装置进行实验,在干燥管口用氢气传感器测量氢气的质量,同时记录电子天平质量数据变化,得出图5和图6;
d. 348 s时反应停止,取出装置内剩余订书钉,洗涤、干燥,称其质量为7.8 g。
请分析:


①表示电子天平读数的曲线是图
②102 s后锥形瓶中发生的主要反应的化学方程式为
③根据实验分析,可以首先排除的金属是
a. 取一排订书钉,浸入酒精中,一段时间后表层的胶水薄膜脱落;
b. 洗涤干燥后称量其质量为13.4 g;
c. 将处理过的订书钉放入图4装置进行实验,在干燥管口用氢气传感器测量氢气的质量,同时记录电子天平质量数据变化,得出图5和图6;
d. 348 s时反应停止,取出装置内剩余订书钉,洗涤、干燥,称其质量为7.8 g。
请分析:
①表示电子天平读数的曲线是图
5
(填“5”或“6”),图6 P 点纵坐标的$x$值为0.18
。②102 s后锥形瓶中发生的主要反应的化学方程式为
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
。③根据实验分析,可以首先排除的金属是
铜(或Cu)
,订书钉表面镀的金属应该是锌(或Zn)
,外镀该金属的主要目的是防止铁生锈(合理均可)
。答案
9.(3)①5 0.18 ②$\ce{Fe + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$ ③铜(或Cu) 锌(或Zn) 防止铁生锈(合理均可)
提示:(3) ①铁、镁、锌都能与稀硫酸反应生成氢气逸出,所以电子天平示数会减小;图6为生成氢气的质量随时间变化的曲线图,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由于氢气会逸出,所以反应后物质的总质量减少,则减少的质量为生成氢气的质量,即213.4 g-213.22 g=0.18 g。③铜不能与稀硫酸反应生成氢气,而实验中有两段生成氢气,所以表面镀的金属不是铜。反应的订书钉质量为13.4 g-7.8 g=5.6 g,根据化学方程式计算,5.6 g镁、锌、铁与稀硫酸完全反应产生氢气质量分别为0.47 g、0.17 g、0.2 g,因为反应的5.6 g是镀层金属和铁的混合物,其完全反应生成氢气的质量应介于等质量的两种纯金属分别反应生成氢气的质量之间,实验生成氢气的质量是0.18 g,故订书钉表面镀的金属是锌。
提示:(3) ①铁、镁、锌都能与稀硫酸反应生成氢气逸出,所以电子天平示数会减小;图6为生成氢气的质量随时间变化的曲线图,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由于氢气会逸出,所以反应后物质的总质量减少,则减少的质量为生成氢气的质量,即213.4 g-213.22 g=0.18 g。③铜不能与稀硫酸反应生成氢气,而实验中有两段生成氢气,所以表面镀的金属不是铜。反应的订书钉质量为13.4 g-7.8 g=5.6 g,根据化学方程式计算,5.6 g镁、锌、铁与稀硫酸完全反应产生氢气质量分别为0.47 g、0.17 g、0.2 g,因为反应的5.6 g是镀层金属和铁的混合物,其完全反应生成氢气的质量应介于等质量的两种纯金属分别反应生成氢气的质量之间,实验生成氢气的质量是0.18 g,故订书钉表面镀的金属是锌。
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