Question

19．某課外活動小組的同學用如圖所示裝置（固定裝置未畫出）測定含有雜質(zhì)的鎂帶中鎂單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（雜質(zhì)與酸接觸不產(chǎn)生氣體）．實驗過程是：
①取一段鎂帶樣品，準確稱得其質(zhì)量為0.030g．
②往量氣管內(nèi)裝水至低于刻度“0”的位置．按如圖所示（未裝藥
品）裝配好儀器．
③檢查裝置氣密性．
④在試管中加入足量的稀硫酸，稍傾斜試管，將用水濕潤的鎂帶小心貼在試管壁上，塞緊橡皮塞．
⑤調(diào)整量氣管液面，使兩邊的液面保持同一水平，記錄量氣管中液面位置．
⑥把試管底部略為抬高，使鎂帶與稀硫酸接觸完全反應．
⑦待冷卻至室溫后，再次記錄量氣管中液面位置．
⑧算出量氣管中增加的氣體體積為23.96mL．
已知：同溫同壓下，不同氣體混合后體積等于混合前各氣體體積之和．
請回答下列問題：
（1）寫出鎂與稀硫酸反應的化學方程式：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑．
（2）能否用托盤天平稱量0.030g鎂帶樣品？不能（填“能”或“不能”）．
（3）若不改變溫度，如何用較簡單的方法檢查如圖所示裝置的氣密性？把玻璃管下移一段距離，使玻璃管和量氣管中的水形成一定的液面差，若一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣（合理答案均可）．
（4）經(jīng)換算，該實驗獲得的氫氣質(zhì)量為0.002 0g．該鎂帶中單質(zhì)鎂的質(zhì)量分數(shù)是80%．
（5）實驗過程⑦中再次記錄量氣管的液面位置時，試管中留有氫氣，是否會影響實驗最終結(jié)果？否（填“是”或“否”），理由是因為試管中留有的氫氣體積等于從試管中排出的空氣體積，所以對實驗最終結(jié)果沒有影響．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)方程式的書寫方法考慮；
（2）根據(jù)天平的準確值考慮；
（3）只要是想法形成一個密閉體系，再通過改變壓力來觀察即可；
（4）通過方程式由氫氣的質(zhì)量算出鎂的質(zhì)量，再用鎂的質(zhì)量除以原來鎂條的質(zhì)量；
（5）根據(jù)題干中同溫同壓下，不同氣體混合后體積等于混合前各氣體體積之和來考慮．

解答 解：（1）反應物為鎂和硫酸，生成物為硫酸鎂和氫氣，氫氣后面標上上升符號，把短線改成等號；故填：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；
（2）因為托盤天平只能準確到0.1g，所以不能稱量0.030g鎂帶樣品；故填：不能；
（3）根據(jù)連通器原理可知如果裝置漏氣的話兩端壓強相等都等于外界大氣壓，兩管內(nèi)液面始終處于同一水平面，如果高度不同，說明裝置不漏氣，所以可以將玻璃管下移一段距離，使玻璃管與量氣管形成一段液面差，如果液面差高度保持不變，則裝置不漏氣；
故填：把玻璃管下移一段距離，使玻璃管和量氣管中的水形成一定的液面差，若一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣（合理答案均可）；　
（4）解：設要生成0.002g 氫氣，需要參加反應的鎂條質(zhì)量為X，則：
      Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
      24              2
      X            0.002g
$\frac{24}{2}=\frac{X}{0.002g}$
解得：X=0.024g，所以不純鎂帶中單質(zhì)鎂的質(zhì)量分數(shù)：$\frac{0.024g}{0.030g}$×100%=80%．
故答案為：80%；
（5）在同溫同壓下，不同氣體混合后體積等于混合前各氣體體積之和，所以反應前試管內(nèi)是空氣，反應后是氫氣，體積是相等的，所以不影響實驗結(jié)果；
故填：否；因為試管中留有的氫氣體積等于從試管中排出的空氣體積，所以對實驗最終結(jié)果沒有影響．

點評 通過回答本題知道了天平的準確值，裝置氣密性的檢查方法，根據(jù)方程式的有關計算，還進一步熟悉了方程式的書寫步驟．