Question

7．鋁鎂合金已成為飛機制造、化工生產等行業(yè)的重要材料．某研究性學習小組的同學，為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金（不含其他元素）中鎂的質量分數(shù)，設計下列實驗方案進行探究．填寫下列空白．
[實驗方案]
將鋁鎂合金與足量稀硫酸反應，測定生成的氣體在通常狀況下（約20℃，1.01×10⁵ Pa）的體積．
[問題討論]
（1）同學們擬選用下列實驗裝置完成實驗：（如圖1）

①你認為最簡易的裝置的連接順序是
A接ED接G空接空空．（填接口字母，可不填滿）
②實驗開始時，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，一會兒后稀硫酸不能順利滴入錐形瓶．請你幫助分析原因鎂、鋁與稀硫酸反應放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大．
（2）仔細分析實驗裝置后，同學們經討論認為以下兩點會引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會將瓶內空氣排出，使所測氫氣體積偏大；實驗結束時，連接試劑瓶和量筒的導管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏小．于是他們設計了如圖2所示的實驗裝置．（堿式滴定管上的刻度數(shù)值上小下大）
①裝置中導管a的作用是使分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，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實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V₁ mL、V₂ mL，則產生氫氣的體積為V₁-V₂mL．

Answer 1

分析 （1）①裝置的組裝順序：合金與酸反應，用排水量氣法測定氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導管一定要短進長出，增大壓強原理將水排出，量筒中水的體積就是生成氫氣的體積，量筒內導管應伸入量筒底部；
②鎂、鋁與稀硫酸反應放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大；
（2）①保持分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，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入分液漏斗的氣體體積，從而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（注意應保持干燥管與滴定管內液面等高），收集氫氣后滴定管內液面上升，讀數(shù)減�。�

解答 解：（1）①裝置的組裝順序：合金與酸反應，用排水量氣法測定氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導管一定要短進長出，利用增大壓強原理將水排出，量筒中水的體積就是生成氫氣的體積，量筒內導管應伸入量筒底部，故連接順序為：（A）接（E）（D）接（G）；
故答案為：E；D；G；
②鎂、鋁與稀硫酸反應放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大，導致硫酸不能順利滴入錐形瓶；
故答案為：鎂、鋁與稀硫酸反應放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大；
（2）①裝置中導管a的作用是：保持分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，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入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差；
故答案為：使分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，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液面讀數(shù)減小，故測定氫氣的體積為V₁-V₂，
故答案為：V₁-V₂．

點評 本題主要考查物質含量的測定、對實驗原理與裝置的理解、實驗方案設計等，難度中等，理解實驗原理是解題的關鍵，是對知識的綜合考查，需要學生具有知識的基礎與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．