Question

為測定某種堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，該裝置（包括水）的總質(zhì)量為ag，將質(zhì)量為bg（不足量）的堿金屬放入水中．立即塞緊瓶塞，完全反應(yīng)后，此裝置的總質(zhì)量為cg．則：
（1）寫出計(jì)算該該堿金屬相對(duì)原子質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式

 

；
（2）無水氯化鈣的作用是

 

（3）如果不用無水氯化鈣，求出的相對(duì)原子質(zhì)量比實(shí)際相對(duì)原子質(zhì)量偏大還是偏�。�

 

，（填“偏大”或“偏小”，理由是

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)室取用一小塊堿金屬，需要的實(shí)驗(yàn)用品有

 

（5）有同學(xué)建議在干燥管上再連接一同樣的干燥管，其目的是

 

（6）有同學(xué)為了避免行動(dòng)不夠迅速產(chǎn)生偏差，又建議在集氣瓶中再加入一定量的石蠟油或煤油，其目的是

 

（7）若生成的BOH溶液恰好是100mL濃度為xmol/L硫酸鋁溶液中的鋁離子完全沉淀，則x=

 

（用abc的表達(dá)式表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：相對(duì)分子質(zhì)量的測定

專題：

分析：（1）bg堿金屬與足量水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為（a+b-c）g，設(shè)所求堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為x，根據(jù)電子守恒 計(jì)算出該堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量；
（2）無水氯化鈣能夠吸收水蒸氣、干燥氫氣，從而避免氫氣中帶有水蒸氣影響測定結(jié)果；
（3）若不用無水氯化鈣，導(dǎo)致裝置內(nèi)的水蒸氣外逸（反應(yīng)放熱，更容易使產(chǎn)生的水蒸氣被氫氣帶走），則c值減少，（a+b-c）值增大，結(jié)合（1）的表達(dá)式分析；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中取少量鈉、鉀的操作方法解答；
（5）無水氯化鈣能夠吸收空氣中水蒸氣，影響了氫氣質(zhì)量的計(jì)算，所以應(yīng)該在干燥管上再連接一同樣的干燥管；
（6）鈉與水的反應(yīng)比較劇烈，在集氣瓶中再加入一定量的石蠟油會(huì)煤油的目的是避免鈉投入后，立即與水反應(yīng)，來不及塞上塞子；
（7）根據(jù)n=cV計(jì)算出100mL濃度為xmol/L硫酸鋁溶液中含有溶質(zhì)硫酸鋁的物質(zhì)的量，從而得出鋁離子的物質(zhì)的量，再根據(jù)反應(yīng)Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O計(jì)算出氫氧根離子的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒可知堿金屬的物質(zhì)的量與氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，然后結(jié)合電荷守恒計(jì)算出x．

解答： 解：（1）依題設(shè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，bg堿金屬與足量水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為（a+b-c）g，設(shè)所求堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為x，根據(jù)電子守恒可得：

bg

xg/mol

=

(a+b-c)g

2g/mol

×2，解得：x=

b

a+b-c

，
故答案為：

b

a+b-c

；
（2）無水氯化鈣吸收水蒸氣，干燥氫氣，避免氫氣中帶有水蒸氣影響測定結(jié)果，
故答案為：干燥氫氣，防止水分損失；
（3）若不用無水氯化鈣，導(dǎo)致裝置內(nèi)的水蒸氣外逸（反應(yīng)放熱，更容易使產(chǎn)生的水蒸氣被氫氣帶走），則c值減少，（a+b-c）值增大，分式的分母增大，分?jǐn)?shù)值減小，
故答案為：偏��；由計(jì)算式（a+b-c ） 增加，即氫氣質(zhì)量增加，故實(shí)際結(jié)果偏小；
（4）取用金屬鈉時(shí)，小刀切割金屬，鑷子夾取金屬，濾紙吸收煤油或石蠟，玻璃片覆蓋水槽，防止液體濺出，所以所需用品至少有：小刀、鑷子、濾紙、玻璃片，
故答案為：刀、鑷子、濾紙、玻璃片；
（5）空氣的水蒸氣容易被無水氯化鈣吸收，影響了氫氣質(zhì)量的計(jì)算，所以應(yīng)該在干燥管上再連接一同樣的干燥管，目的是避免空氣中水蒸氣被干燥劑吸收，
故答案為：避免空氣中水蒸氣被干燥劑吸收；
（6）鈉與水的反應(yīng)比較劇烈，為了避免鈉投入后，立即與水反應(yīng)，來不及塞上塞子，影響氫氣質(zhì)量的測定，需要在集氣瓶中再加入一定量的石蠟油會(huì)煤油，
故答案為：避免鈉投入后，立即與水反應(yīng)，來不及塞上塞子；
（7）100mL濃度為xmol/L硫酸鋁溶液中含有溶質(zhì)硫酸鋁的物質(zhì)的量為：xmol/L×0.1L=0.1xmol，0.1xmol硫酸鋁中含有0.2xmol鋁離子，
根據(jù)反應(yīng)Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，反應(yīng)消耗BOH的物質(zhì)的量為：n（BOH）=0.2xmol×4=0.8xmol，根據(jù)質(zhì)量守恒，則該堿金屬的物質(zhì)的量為0.8xmol，根據(jù)電子守恒可得：0.8xmol×1=

a+b-c

2

mol×2，整理可得：x=1.25（a+b-c），
故答案為：1.25（a+b-c）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了相對(duì)分子質(zhì)量的測定、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法的應(yīng)用，題目難度中等，試題題量較大、知識(shí)點(diǎn)較多，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力，注意熟練掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法．