Question

15．請利用如圖給定的儀器組裝成一套測定鎂的相對原子質(zhì)量的實驗裝置（每種儀器只允許使用一次），用排水法測量化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積，根據(jù)化學(xué)方程式計算出鎂的相對原子質(zhì)量，回答問題：
（1）假設(shè)氣流方向由左向右，則各導(dǎo)管連接的先后順序為a、d、c、b（填字母）；書寫裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑．
（2）連接好儀器后，要進行的操作有以下幾步：
①待儀器A中的物質(zhì)恢復(fù)至室溫時，測量量筒B中水的體積．
②擦掉鎂條表面的氧化膜，將其置于天平上稱量后，立即將其投入試管A中．
③檢查裝置的氣密性．
④旋開儀器A上分液漏斗的活塞，當(dāng)鎂條完全溶解時再關(guān)閉活塞．
上述幾步操作中的先后順序是③②④①．
（3）分析下列其中一實驗步驟出現(xiàn)的狀況（其他操作均正確），將會使所測鎂的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)偏低的是C．（填字母）
A．裝置的氣密性不夠好                              
B．裝置A的試管中剩余部分產(chǎn)生的氫氣
C．若試管A尚未冷卻至室溫就測量量筒B中水的體積    
D．若未擦凈鎂條表面氧化膜就進行實驗．

Answer 1

分析 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)，測定生成的氫氣的質(zhì)量，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裝置起一個增壓作用，在B裝置中鎂和鹽酸進行反應(yīng)，C裝置測量水的體積，也就是生成的氫氣排開水的體積，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．

解答 解：（1）假設(shè)氣流方向由左向右，則各儀器的接口連接的先后順序為 a、d、c、b，注意要想排出洗氣瓶中的液體時，氣體要從短導(dǎo)管進入，液體從長導(dǎo)管排出．鹽酸能與鎂反應(yīng)生成氯化鎂和水，故答案為：a、d、c、b；Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；
（2）連接好儀器后，要先檢查氣密性，再放入藥品，然后收集氣體，據(jù)此可得實驗的步驟為：③②④①；故答案為：③②④①；
（3）A、裝置的氣密性不夠好，使生成氫氣比理論上要少，這將會使所測鎂的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)偏高；
B、裝置A的試管中剩余部分產(chǎn)生的氫氣，使生成氫氣比理論上要少，這將會使所測鎂的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)偏高；
C、若未將試管A冷卻至室溫就測量量筒B中水的體積，B中的水的體積要比實際體積大，就造成生成的氫氣多的假象，這將會使所得鎂的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)偏低；
D、若未擦凈鎂條表面氧化膜就進行實驗，氧化鎂會與酸反應(yīng)，但不生成氫氣，使生成氫氣比理論上要少，將會使所測鎂的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)偏高；
故填：C

點評 典型的實驗探究題，熟練掌握實驗中導(dǎo)致出現(xiàn)誤差的原因，并能分析清楚每步實驗的目的即可準(zhǔn)確解答該題．