Question

（2012?永州模擬）某探究性學習小組擬用小顆粒狀鋁硅合金與足量稀硫酸的反應(yīng)（其中硅與稀硫酸不反應(yīng)）測定通常狀況（約20℃，1atm）下氣體摩爾體積的方法．擬選用下列實驗裝置完成試驗：
（1）該組同學必須選用的裝置的連接順序是（用管口字母，可不填滿）：
A接

E

接

D

接

G

；
（2）實驗開始時，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，一會兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶．請你幫助分析原因

鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大

；
（3）實驗結(jié)束時，該組同學應(yīng)怎樣測量實驗中生成氫氣的體積？

待實驗裝置冷卻后，上下移動量筒使其中液面與廣口瓶中液面相平，再平視讀取量筒中水的體積，即氫氣在通常狀況時的體積

；
（4）實驗中準確測得4個數(shù)據(jù)：實驗前鋁硅合金的質(zhì)量m₁ g，實驗后殘留固體的質(zhì)量m₂ g，實驗后量筒中液面讀數(shù)為VmL．則通常狀況下氣體摩爾體積V_m=

18V

1000(m1-m2)

L/mol

．若合金中含銅，測得的V_m將

無影響

（偏大/偏小/無影響）．

Answer 1

分析：（1）裝置的組裝順序：合金與水反應(yīng)，用排水量氣法測定氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導管一定要短進長出，增大壓強原理將水排出，量筒中水的體積就是生成氫氣的體積，量筒內(nèi)導管應(yīng)伸入量筒底部；
（2）鎂、鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大；
（3）保持分液漏斗內(nèi)氣體壓強與錐形瓶內(nèi)氣體壓強相等是讀取示數(shù)的關(guān)鍵點；
（4）硅鋁合金中，只有金屬鋁可以和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，硅和硫酸之間不反應(yīng)，根據(jù)化學反應(yīng)中量的關(guān)系來計算即可．

解答：解：（1）①裝置的組裝順序：合金與水反應(yīng)，用排水量氣法測定氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導管一定要短進長出，利用增大壓強原理將水排出，量筒中水的體積就是生成氫氣的體積，量筒內(nèi)導管應(yīng)伸入量筒底部，故連接順序為：E、D、G；
故答案為：E、D、G；
（2）鎂、鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大，導致硫酸不能順利滴入錐形瓶；
故答案為：鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強變大；
（3）根據(jù)氣壓原理，待實驗裝置冷卻后，上下移動量筒使其中液面與廣口瓶中液面相平，再平視讀取量筒中水的體積，此時的體積即為常溫常壓下的體積，即氫氣在通常狀況時的體積，
故答案為：待實驗裝置冷卻后，上下移動量筒使其中液面與廣口瓶中液面相平，再平視讀取量筒中水的體積，即氫氣在通常狀況時的體積；
（4）實驗前鋁硅合金的質(zhì)量m₁ g，實驗后殘留固體的質(zhì)量m₂ g，則金屬鋁的質(zhì)量是m₁-m₂，實驗后量筒中液面讀數(shù)為VmL，即產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量是

V×10-3

Vm

，根據(jù)化學反應(yīng)原理：
       2Al～3H₂↑
       2      3
  

m1-m2

27

  

V×10-3

Vm

即

2

m1-m2 27

=

3

V×10-3 Vm

，解得Vm=

18V

1000(m1-m2)

 L?moL^-1，若合金中含有金屬銅，不會和硫酸之間反應(yīng)，和含有硅是一樣的結(jié)果，
故答案為：V_m=

18V

1000(m1-m2)

 L?moL^-1；無影響．

點評：主要考查物質(zhì)含量的測定、對實驗原理與裝置的理解、實驗方案設(shè)計等，難度中等，理解實驗原理是解題的關(guān)鍵，是對知識的綜合考查，需要學生具有知識的基礎(chǔ)與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．