19.在化學(xué)研究領(lǐng)域,經(jīng)常需要對(duì)一些物質(zhì)進(jìn)行性質(zhì)的確定.如利用下列裝置(夾持儀器已略去)測(cè)出一定質(zhì)量鎂與鹽酸反應(yīng)放出的氣體體積,對(duì)金屬鎂的相對(duì)原子質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①準(zhǔn)確稱量m g金屬鎂(已除去表面氧化膜),用銅網(wǎng)包住放入干凈的試管中;
②按圖示組裝好裝置,然后在關(guān)閉活塞的分液漏斗中裝入一定體積2mol/L的鹽酸;
③調(diào)整右邊玻璃管(帶均勻刻度值),讓U型管兩端液面在同一水平面,讀出右邊玻璃管的液面刻度值為V1mL;
④打開(kāi)分液漏斗活塞,讓一定量的鹽酸進(jìn)入試管中后立即關(guān)閉活塞;
⑤當(dāng)鎂條反應(yīng)完后,等裝置冷卻至室溫后,再上下調(diào)節(jié)右邊玻璃管的高度,使兩端管內(nèi)液面在同一水平面,讀出右邊玻璃管的液面刻度為V2mL.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出你認(rèn)為步驟⑤中空格應(yīng)進(jìn)行的操作等裝置冷卻至室溫后,再上下調(diào)節(jié)右邊玻璃管的高度,使兩端管內(nèi)液面在同一水平面.
(2)若V1,V2均是折算為標(biāo)況下的值,則鎂的相對(duì)原子質(zhì)量Ar(Mg)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定表達(dá)式為Ar(Mg)=$\frac{22400m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$,你認(rèn)為此表達(dá)式求出的值是否準(zhǔn)確?不(填‘是’或‘不’),主要問(wèn)題為進(jìn)入試管中的鹽酸的體積也計(jì)入了產(chǎn)生的氣體體積中(若回答‘是’則此空不填)
(3)步驟①中,為什么要用銅網(wǎng)包住鎂條?讓鎂條浸沒(méi)在鹽酸中,防止鎂與氧氣反應(yīng),使鎂全部用來(lái)產(chǎn)生氫氣.

分析 (1)氣體會(huì)熱脹冷縮,且u型管內(nèi)的液面差造成的壓強(qiáng)差會(huì)使氣體被壓縮;
(2)根據(jù)題意可知,mg鎂反應(yīng)生成的氫氣的體積為(V2-V1)mL,從而可以求出氫氣的物質(zhì)的量,然后根據(jù)1molMg~1molH2,從而可以求出mg鎂的物質(zhì)的量,繼而能表示出鎂的相對(duì)原子質(zhì)量Ar(Mg);由于鹽酸的加入能排出一部分氣體,故所收集到的氫氣的體積偏大;
(3)金屬鎂的密度比較小,和鹽酸劇烈反應(yīng)時(shí)容易接觸到空氣,用銅網(wǎng)包裹可以確保鎂沉在鹽酸溶液的內(nèi)部,從而鎂全部和鹽酸反應(yīng).

解答 解:(1)鎂和鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng),故反應(yīng)生成的氫氣開(kāi)始時(shí)溫度偏高,故體積偏大,且u型管內(nèi)的液面差造成的壓強(qiáng)差會(huì)使氣體被壓縮,故應(yīng)等裝置冷卻至室溫后,再上下調(diào)節(jié)右邊玻璃管的高度,使兩端管內(nèi)液面在同一水平面后再讀數(shù),故答案為:等裝置冷卻至室溫后,再上下調(diào)節(jié)右邊玻璃管的高度,使兩端管內(nèi)液面在同一水平面;
(2)根據(jù)題意可知,mg鎂反應(yīng)生成的氫氣的體積為(V2-V1)mL,故氫氣的物質(zhì)的量為n=$\frac{({V}_{2}-{V}_{1})mL×1{0}^{-3}}{22.4L/mol}$=$\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{22400}$mol,而鎂和鹽酸反應(yīng)時(shí)1molMg~1molH2,故可知mg鎂的物質(zhì)的量n=$\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{22400}$mol,而摩爾質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{mg}{\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{22400}mol}$=$\frac{22400m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$g/mol,故鎂的相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值A(chǔ)r(Mg)=$\frac{22400m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$;由于鹽酸的加入能排出一部分氣體,故所收集到的氫氣的體積偏大,故表達(dá)式不準(zhǔn)確.故答案為:$\frac{22400m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$;不;進(jìn)入試管中的鹽酸的體積也計(jì)入了產(chǎn)生的氣體體積中;
(3)金屬鎂的密度比較小,和鹽酸劇烈反應(yīng)時(shí)容易接觸到空氣而被氧氣氧化,用銅網(wǎng)包裹可以確保鎂沉在鹽酸溶液的內(nèi)部,從而確保鎂全部和鹽酸反應(yīng)生成氫氣.故答案為:讓鎂條浸沒(méi)在鹽酸中,防止鎂與氧氣反應(yīng),使鎂全部用來(lái)產(chǎn)生氫氣.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了用實(shí)驗(yàn)法來(lái)進(jìn)行物質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定,會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)分析測(cè)定的原理是解題的關(guān)鍵,難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.利用已有的實(shí)驗(yàn)器材,規(guī)格和數(shù)量不限,能完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是( 。
實(shí)驗(yàn)器材(省略?shī)A持裝置)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)
A燒杯、玻璃棒、分液漏斗用溴水和CCl4除去NaBr溶液中的少量NaI
B燒杯、玻璃棒、蒸發(fā)皿硫酸銅溶液的結(jié)晶
C燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、濾紙用鹽酸除去硫酸鋇中的少量碳酸鋇
D燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、容量瓶用固體氯化鈉配制0.5mol/L的溶液
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.有機(jī)物A可以發(fā)生下列反應(yīng):

已知C的相對(duì)分子質(zhì)量為46,E不能與新制的氫氧化銅反應(yīng).則有機(jī)物A的可能結(jié)構(gòu)有( 。
A.1種B.2種C.3種D.4種

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ•mol-1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ•mol-1
下列說(shuō)法正確的是( 。
A.CH3OH的燃燒熱為192.9 kJ•mol-1
B.反應(yīng)①中的反應(yīng)物總能量大于生成物的總能量
C.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過(guò)程一定要吸收能量
D.根據(jù)②推知反應(yīng):CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

14.設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA,下列敘述正確的是( 。
A.0.5 mol•L-1 NaOH溶液中Na+數(shù)為0.5NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L四氯化碳含有的分子數(shù)為NA
C.常溫常壓下,1mol Na2O2與足量CO2反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移數(shù)為NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,16 g氧氣臭氧的混合氣體所含原子數(shù)一定為2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

4.硅是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角,硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上.
(1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是D.
A.陶瓷      B.玻璃      C.水泥      D.生石灰
(2)用Na2SiO3水溶液浸泡過(guò)的棉花不易燃燒,說(shuō)明Na2SiO3可用作阻燃劑.Na2SiO3可通過(guò)SiO2與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得,高溫熔融純堿反應(yīng)時(shí)下列坩堝可選用的是D.
A.普通玻璃坩堝  B.石英玻璃坩堝
C.氧化鋁坩堝  D.鐵坩堝
(3)工業(yè)上常利用反應(yīng)2C+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑制備硅單質(zhì),該反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是C(填化學(xué)式、下同),氧化劑是SiO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.利用如圖裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①量取50mL 0.25mol•L-1硫酸倒入小燒杯中,測(cè)量溫度;
②量取50mL 0.55mol•L-1NaOH溶液,測(cè)量溫度;
③將NaOH溶液倒入小燒杯中,混合均勻后,測(cè)量混合液溫度.請(qǐng)回答:
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒;
(2)NaOH溶液稍過(guò)量的原因確保硫酸被完全中和;
(3)加入NaOH溶液的正確操作是B(填字母).
A.沿玻璃棒緩慢加入       B.一次迅速加入       C.分三次加入
(4)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng);
(5)設(shè)溶液的密度均為1g/cm3,中和后溶液的比熱容c=4.18J/(g•℃),請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O△H=-113.68kJ/mol;
溫度
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
起始溫度t1/℃終止溫度
t2/℃
溫度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4NaOH平均值
125.025.2 28.5 
 
224.925.1 28.3
325.526.5 31.8
425.625.4 29.0
(6)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)ac
a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
c.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度
(7)不能(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2代替氫氧化鈉溶液和稀硫酸反應(yīng);若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合,放出的熱量大于(填“小于”、“等于”或“大于”)57.3kJ.原因是濃硫酸稀釋放熱.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

8.現(xiàn)有H+濃度相同的醋酸溶液和鹽酸,分別用蒸餾水稀釋至原體積的m倍和n倍,稀釋后兩溶液的H+濃度仍相等,則m和n的關(guān)系是( 。
A.m>nB.m=nC.m<nD.無(wú)法確定

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

9.設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值.下列說(shuō)法不正確的是(  )
A.28g由C2H4和C3H6組成的混合物中含有氫原子的數(shù)目為4NA
B.1 L 0.1mol•L-1的NH4Cl溶液中含有Cl-數(shù)目為0.1NA
C.1mol Na2O2固體與足量CO2反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L的二氯甲烷中含有的碳氯共價(jià)鍵的數(shù)目為0.2NA

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同步練習(xí)冊(cè)答案