Question

【題目】用如圖所示裝置測(cè)定鎂帶樣品中單質(zhì)鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（雜質(zhì)與酸反應(yīng)不產(chǎn)生氣體）

完成下列填空：

（1）硫酸必須過(guò)量的目的是_____

（2）導(dǎo)管a的作用是_____

（3）取兩份鎂帶樣品分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鎂帶質(zhì)量（g）	氫氣體積（mL）（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）
1	0.053	44.60
2	0.056	47.05

單質(zhì)鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_____。（保留3位小數(shù)）

（4）如果測(cè)定結(jié)果偏高，可能的原因是_____。（選填編號(hào)）

a．裝置漏氣

b．未冷卻至室溫即讀數(shù)

c．鎂帶中含有氧化鎂

d．末讀數(shù)時(shí)量氣管的液面低于水準(zhǔn)管

Answer 1

【答案】保證鎂帶完全反應(yīng) 平衡氣壓，使硫酸順利流下；消除由于硫酸滴入帶來(lái)的氣體體積測(cè)量的誤差 0.901 bd

【解析】

實(shí)驗(yàn)原理：利用鎂和氫氣的物質(zhì)的量相等，通過(guò)排出液體的體積求得氫氣的體積，得知?dú)錃獾奈镔|(zhì)的量。通過(guò)氫氣的物質(zhì)的量求得鎂的質(zhì)量，從而求出樣品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（1）實(shí)驗(yàn)中需要通過(guò)氫氣的物質(zhì)的量求得鎂的質(zhì)量，從而求出樣品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以加入的硫酸必須過(guò)量，確保Mg完全反應(yīng)；

（2）隨反應(yīng)的進(jìn)行，錐形瓶中氣體增多，壓強(qiáng)增大，分液漏斗中的硫酸不容易流下，為了平衡氣壓，用導(dǎo)管a將分液漏斗與錐形瓶連接起來(lái)，就可以使硫酸順利流下。另外，由于滴入的硫酸會(huì)占一定的體積，而導(dǎo)管a可以把這部分硫酸的體積轉(zhuǎn)移到分液漏斗里，從而消除由于硫酸滴入帶來(lái)的氣體體積測(cè)量的誤差。所以導(dǎo)管a的作用是平衡氣壓，使硫酸順利流下和消除由于硫酸滴入帶來(lái)的氣體體積測(cè)量的誤差；

（3）鎂帶的平均質(zhì)量為：＝0.0545g，生成氫氣的平均體積為：＝45.825mL，根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式Mg～H2可知，n（Mg）＝n（H2），樣品中Mg的質(zhì)量為：24g/mol×，≈0.04910，單質(zhì)鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：×100%≈0.901；

（4）a．裝置漏氣，導(dǎo)致氫氣體積減小，測(cè)定結(jié)果偏低，故a錯(cuò)誤；

b．未冷卻至室溫即讀數(shù)，根據(jù)熱脹冷縮原理可知，測(cè)定的氫氣體積偏大，測(cè)定結(jié)果偏高，故b正確；

c．鎂帶中含有氧化鎂，產(chǎn)生的氫氣體積偏小，測(cè)定結(jié)果偏低，故c錯(cuò)誤；

d．末讀數(shù)時(shí)量氣管的液面低于水準(zhǔn)管，導(dǎo)致讀出體積偏大，測(cè)定結(jié)果偏高，故d正確；