Question

11．某同學(xué)利用圖甲所示實驗裝置來測定鋁元素的相對原子質(zhì)量．

（1）圖中儀器C的瓶頸上標(biāo)有刻度．將一定質(zhì)量的鋁片和足量稀硫酸在儀器A中完全反應(yīng)，產(chǎn)生的H₂把儀器B中水壓入C中，通過收集相關(guān)實驗數(shù)據(jù)可計算出鋁元素的相對原子質(zhì)量．這里C裝置的作用是測量反應(yīng)生成氫氣的體積  ．再通過查得H₂的密度，計算出產(chǎn)生H₂的質(zhì)量．
（2）該同學(xué)根據(jù)上述實驗器材和實驗方法測出鋁的相對原子質(zhì)量為27.22，而且前國際公認(rèn)的鋁元素的相對原子質(zhì)量為26.98，可能引起該同學(xué)實驗誤差的原因是①②③．
①鋁片中含有與硫酸不反應(yīng)的雜質(zhì)              ②沒有除去鋁片表面的氧化鋁
③鋁片中含有雜質(zhì)鎂
（3）利用實驗室常用的儀器，也可組裝一套與該同學(xué)具有相同原理的實驗裝置．你認(rèn)為應(yīng)選用圖乙裝置中的①④．

Answer 1

分析 （1）圖中儀器C的瓶頸上標(biāo)有刻度，根據(jù)進入C裝置中的水的體積可以判斷反應(yīng)生成氫氣的體積；
（2）計算鋁的相對原子質(zhì)量時，鋁的相對原子質(zhì)量和鋁的質(zhì)量成正比，和氫氣的質(zhì)量成反比；
（3）圖乙裝置中，①裝置相當(dāng)于A裝置，④裝置相當(dāng)于B、C裝置．

解答 解：（1）這里C裝置的作用是測量反應(yīng)生成氫氣的體積，再通過查得H₂的密度，計算出產(chǎn)生H₂的質(zhì)量．
故填：測量反應(yīng)生成氫氣的體積；質(zhì)量．
（2）設(shè)鋁的相對原子質(zhì)量為x，反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為m，氫氣密度為 ρ，體積為V，
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，
2x                                      6
m                                      ρV
$\frac{2x}{m}$=$\frac{6}{ρV}$，
x=$\frac{6m}{ρV}$，
①鋁片中含有與硫酸不反應(yīng)的雜質(zhì)時，會導(dǎo)致產(chǎn)生氫氣體積偏小，從而導(dǎo)致計算出的鋁相對原子質(zhì)量偏大；              
②沒有除去鋁片表面的氧化鋁時，會導(dǎo)致產(chǎn)生氫氣體積偏小，從而導(dǎo)致計算出的鋁相對原子質(zhì)量偏大；
③由于相同質(zhì)量的鎂、鋁和稀硫酸完全反應(yīng)時，鋁和稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣體積大，因此鋁片中含有雜質(zhì)鎂時，會導(dǎo)致產(chǎn)生氫氣體積偏小，從而導(dǎo)致計算出的鋁相對原子質(zhì)量偏大．
故填：①②③．
（3）圖乙裝置中，①裝置相當(dāng)于A裝置，④裝置相當(dāng)于B、C裝置．
故填：①④．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．