Question

7．MCO₃廣泛應用于建筑工業(yè)．
（1）某碳酸鹽樣品MCO₃，為確定金屬M的相對原子質量，某研究小組設計如下實驗裝置及步驟（友情提醒：①MCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MO+CO₂↑②，不考慮植物油中溶解CO₂產(chǎn)生的影響）．③不考慮裝置中的空氣對實驗的影響

①連接裝置并檢查裝置氣密性；②準確稱量樣品的質量10g；③裝藥品，調節(jié)量氣裝置兩邊液面相平，讀數(shù)；④加熱至樣品質量不再減少；⑤冷卻到室溫；⑥調節(jié)量氣裝置兩邊液面相平，讀數(shù)、列式計算．
Ⅰ．請將上述實驗步驟補充完整①檢查裝置氣密性；③調節(jié)量氣裝置兩邊液面相平
Ⅱ．B裝置量氣管上方少量植物油的作用是防止二氧化碳溶于水；
Ⅲ．步驟⑥中調節(jié)液面相平的操作是將水準管緩慢下移（填“緩慢上移”或“緩慢下移”）．
Ⅳ．若其他操作均正確，僅因下列因素可使M相對原子質量的測定結果偏大的是BC（填字母序號）；
a．反應前量氣管水面在0刻度處，反應后仰視讀數(shù)
b．樣品未分解完全即停止實驗
c．量氣管中未加植物油

組別	樣品質量	CO2體積
第1組	10g	2.239L
第2組	10g	2.241L
第3組	10g	2.240L

（2）某研究小組使用上述裝置測定M的相對原子質 量，測得3組數(shù)據(jù)如下表所示．取3組數(shù)據(jù)的值（這樣做的目的是為了減少實驗誤差）得到CO₂的體積為2.240  L．又知常溫常壓下CO₂的密度為1.964g/L，則生成CO₂的質量約是4.4g（結果保留一位小數(shù)），據(jù)此計算M的相對原子質量的值．（寫出計算M相對原子質量的過程）．

Answer 1

分析 （1）
①使用或制取氣體的實驗要求先檢查裝置的氣密性；
Ⅱ、少量植物油可以防止二氧化碳溶于水；
Ⅲ、根據(jù)液面越低壓強越小進行解答；
Ⅳ、根據(jù)能使生成的氣體體積增加考慮；
（2）根據(jù)表中信息，就出二氧化碳的質量，利用二氧化碳的質量計算M的相對原子質量的值．

解答 解：
（1）①改裝置使用時必須密封進行，所以實驗前一定要先檢查裝置的氣密性；
Ⅱ、少量植物油可以隔離二氧化碳和水，防止二氧化碳溶于水；
Ⅲ、液面越低壓強越小，所以加熱A時，隨著碳酸鹽樣品分解，量氣管內的液面逐漸下降，為防止量氣管內氣體壓強過大，可將水準管緩慢下移；
Ⅳ、本實驗主要通過測量二氧化碳的體積，通過密度已知可以計算二氧化碳的質量，進而計算碳元素的質量，
根據(jù)$\frac{{M}_{C}}{{M}_{鹽}}=\frac{{m}_{C}}{{m}_{鹽}}$得M_鹽=$\frac{{m}_{鹽}}{{m}_{C}}{M}_{C}$，據(jù)此公式進行分析；
a、應前量氣管水面到0刻度處，反應后仰視讀數(shù)，讀數(shù)偏大，二氧化碳體積偏大，m_C偏大，M_鹽偏�。籦、樣品未分解完全即停止實驗，可導致實際測得氣體的體積偏小，m_C偏小，M_鹽偏大；c、量氣管中未加植物油，二氧化碳溶于水，可導致實際測得氣體的體積偏小，m_C偏小，M_鹽偏大，故選bc；
（2）測定生成的二氧化碳的質量為：$\frac{2.239L+2.241L+2.240L}{3}$=2.240L；
則生成CO₂的質量約是2.240L×1.964g/L=4.4g
設M的相對原子質量為m
MCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MO+CO₂↑
m+60       44
10g       4.4g
 $\frac{m+60}{10g}=\frac{44}{4.4g}$
m=40，
故答案為：
（1）Ⅰ．①檢查裝置氣密性     ③調節(jié)量氣裝置兩邊液面相平
Ⅱ．防止二氧化碳溶于水Ⅲ．緩慢下移Ⅳ．BC
（2）2.240； 4.4； 40．

點評 本題通過提出問題、做出猜想、設計實驗方案、進行實驗等環(huán)節(jié)，體現(xiàn)了科學探究的一般過程．但本題計算量較大，要求學生對知識掌握程度較高，是一道綜合性較強的題目的難題．