Question

18．某科學(xué)興趣小組的同學(xué)欲在常溫、常壓下，用質(zhì)量為m的鎂與足量的稀硫酸反應(yīng)，測(cè)定鎂的相對(duì)原子質(zhì)量．利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，盛放鎂條的隔板有小孔，圖中固定裝置已略去，充分反應(yīng)后，測(cè)得生成氫氣的體積為V．已知本實(shí)驗(yàn)條件下，氫氣的密度為ρ；鎂與稀硫酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
反應(yīng)化學(xué)方程式：Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑．
（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，能使乙裝置中稀硫酸進(jìn)入丙裝置的具體操作是打開活塞，使水進(jìn)入甲中．
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的鎂相對(duì)原子質(zhì)量為$\frac{2m}{ρV}$．
（3）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，有如下說(shuō)法，其中正確的有①③．（可多選）
①連接儀器后，要先檢查裝置的氣密性
②當(dāng)丙中無(wú)氣泡產(chǎn)生，立即讀取戊量筒中水的體積，即反應(yīng)生成氫氣的體積
③裝置中的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響
④利用該實(shí)驗(yàn)原理，還可以測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，能使乙裝置中稀硫酸進(jìn)入丙裝置的具體操作是打開活塞，使水進(jìn)入甲中，甲中氣壓增大，導(dǎo)致部分氣體進(jìn)入乙中，乙中氣壓增大，把乙裝置中稀硫酸排入丙裝置；
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其氫氣的體積、密度等可以計(jì)算鎂的相對(duì)原子質(zhì)量；
（3）凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
氣體壓強(qiáng)隨著溫度升高而增大．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，能使乙裝置中稀硫酸進(jìn)入丙裝置的具體操作是：打開活塞，使水進(jìn)入甲中，甲中氣壓增大，導(dǎo)致部分氣體進(jìn)入乙中，乙中氣壓增大，把乙裝置中稀硫酸排入丙裝置．
故填：打開活塞，使水進(jìn)入甲中，甲中氣壓增大，導(dǎo)致部分氣體進(jìn)入乙中，乙中氣壓增大，把乙裝置中稀硫酸排入丙裝置．
（2）設(shè)鎂的相對(duì)原子質(zhì)量為x，
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，
x                             2
m                          ρV
$\frac{x}{m}$=$\frac{2}{ρV}$，
x=$\frac{2m}{ρV}$，
故填：$\frac{2m}{ρV}$．
（3）①連接儀器后，要先檢查裝置的氣密性，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；
②當(dāng)丙中無(wú)氣泡產(chǎn)生，不能立即讀取戊量筒中水的體積，這是因?yàn)榉磻?yīng)放熱，導(dǎo)致氣球的體積膨脹，應(yīng)該冷卻至室溫再讀取戊量筒中水的體積，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；
③裝置中的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響，這是因?yàn)樯�成多少體積的氫氣，就有多少體積的水排入量筒中，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；
④利用該實(shí)驗(yàn)原理，不能測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量，這是因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng)．
故選：①③．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．