Question

【題目】欲測定金屬鎂的相對原子質(zhì)量，請利用下圖給定的儀器組成一套實驗裝置(每個儀器只能使用一次，假設(shè)氣體的體積可看作標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。

填寫下列各項(氣流從左到右)：

(1)各種儀器連接的先后順序是__________接________、________接________、________接________、________接________(用小寫字母表示)。

(2)連接好儀器后，要進(jìn)行的操作有以下幾步，其先后順序是________________(填序號)。

①待儀器B中的溫度恢復(fù)至室溫時，測得量筒C中水的體積為Va mL；

②擦掉鎂條表面的氧化膜，將其置于天平上稱量，得質(zhì)量為m g，并將其投入試管B中的帶孔隔板上；

③檢查裝置的氣密性；

④旋開裝置A上分液漏斗的活塞，使其水順利流下，當(dāng)鎂完全溶解時再關(guān)閉這個活塞，這時A中共放入水Vb mL。

(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算出金屬鎂的相對原子質(zhì)量，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為___________________。

(4)若試管B的溫度未冷卻至室溫，就讀出量筒C中水的體積，這將會使所測定鎂的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

(5)仔細(xì)分析上述實驗裝置后，經(jīng)討論認(rèn)為結(jié)果會有誤差，于是又設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置。

①裝置中導(dǎo)管a的作用是_________________________________________。

②實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL。則產(chǎn)生氫氣的體積為____________mL。

Answer 1

【答案】ahgbcfed ③②④① 22.4×1000m/(Va－Vb) 偏小 使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差 V1－V2

【解析】

本題測定鎂的相對分子質(zhì)量的方法是通過鎂與鹽酸反應(yīng)測定生成的氫氣的體積，再根據(jù)化學(xué)方程式計算出鎂的相對分子質(zhì)量。要明確每個裝置的作用，A裝置起增壓作用，在B裝置中鎂和鹽酸進(jìn)行反應(yīng)，C裝置測量水的體積，也就是生成的氫氣排出水的體積，D裝置是把生成氫氣的體積轉(zhuǎn)化成水的體積，E中盛放的是反應(yīng)物鹽酸。根據(jù)實驗原理和各裝置的作用，我們可以按步驟連接裝置。為了使實驗結(jié)果準(zhǔn)確，測量的氫氣的體積和所用的鎂條的質(zhì)量都要準(zhǔn)確，據(jù)此解答。

（1）氣流從左到右，各儀器連接順序為a、h、g、b、c、f、e、d，注意要想排出洗氣瓶中的液體時，氣體要從短導(dǎo)管進(jìn)入，液體從長導(dǎo)管排出；故答案為：a；h；g；b；c；f；e；d。

（2）連接好儀器后，要先檢查裝置氣密性，再放入藥品，然后收集氣體，所以先后順序為③②④①；故答案為：③②④①。

（3）通過（2）可知?dú)錃獾捏w積V=Va-Vb，則氫氣的質(zhì)量m=，根據(jù)方程式可知

Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑

Mg 2g

mg

所以鎂的相對原子質(zhì)量M=；故答案為：。

（4）若試管B的溫度未冷卻至室溫，就讀出量筒C中水的體積，C中水的體積要比實際體積大，使氫氣的測得值比實際值大，從而使測定鎂的相對原子質(zhì)量偏小，故答案為：偏小。

（5）①由于氣體體積受溫度影響大，所以裝置中導(dǎo)管a的作用是：保持分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下，滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除因為加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差，故答案為：使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差。

②滴定管的數(shù)值零刻度在上方，兩次的體積之差為測定的氫氣的體積，收集氫氣后滴定管內(nèi)液面讀數(shù)減小，故測定氫氣的體積為：V1-V2，故答案為：V1-V2。