Question

為了測定某種性質像鈉的金屬的相對原子質量，設計的裝置如右圖，該裝置（包括水）的總質量為ag，將質量為bg的（不足量）此金屬放入水中，應立即塞緊瓶塞，完全反應后，再稱量該裝置的總質量為cg．則：
（1）列出計算該該金屬相對原子質量的數(shù)學表達式；
（2）裝置中無水氯化鈣的作用是
（3）如果不用無水氯化鈣，求出的相對原子質量比實際相對原子質量偏大還是偏��？，原因是．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)鈉與水反應的產(chǎn)生氫氣的質量關系，判斷待測金屬與水反應產(chǎn)生氫氣的質量關系，并由此質量關系根據(jù)反應放出氫氣質量推算金屬的相對原子質量；產(chǎn)生氫氣質量可根據(jù)質量守恒定律，根據(jù)反應前后質量差確定；
（2）氣體從溶液中放出時，會帶走溶液中的部分水；而氯化鈣具有吸水性，可以把氣體中所帶的水分吸收；
（3）氯化鈣叫收氣體中的水分而使裝置減少的質量為生成氣體的質量，如果水分隨氣體一起放出，則會使裝置減少的質量偏大而影響實驗的結果．
解答：解：（1）金屬與水發(fā)生反應放出氫氣的質量=ag+bg-cg=（a+b-c）g
假設金屬為R，其相對原子質量為r，根據(jù)金屬鈉與水反應放出氫氣的關系，可推斷該金屬與水放出氫氣關系如下：
2R～H₂
2r  2
bg  （a+b-c）g
 
r=
故答案為：；
（2）氯化鈣具有吸水能力，是常用的干燥劑，在裝置中吸收生成氫氣中的水，而防止水分流失；
故答案為：干燥氫氣，防止水分損失；
（3）本實驗通過比較反應前后裝置總質量的變化來判斷產(chǎn)生氫氣的質量，如果實驗過程中，有水分流失，則會誤判斷為產(chǎn)生氣體的質量，而造成測得產(chǎn)生氣體質量偏大的結果；那么，相對原子質量的計算結果產(chǎn)生氣體質量（a+b-c）偏大而計算結果偏��；
故答案為：偏小；因為不用CaCl₂干燥氫氣，氫氣將帶走部分水分，從而使c的數(shù)值偏大，使整個計算結果偏小．
點評：分析裝置在反應前后質量的變化，根據(jù)質量守恒定律，裝置減少的質量即為反應放出氫氣的質量；根據(jù)金屬與產(chǎn)生氫氣的質量關系，利用產(chǎn)生氫氣的質量進行相對原子質量的計算．