题目内容
【题目】某实验小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应(已知硅与稀硫酸不反应),测定通常状况(20℃,101 kPa)下的气体摩尔体积。拟选用下列实验装置完成实验:
(1)该小组同学必须选用的装置依次连接的合理顺序为A、_____________。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,开始时稀硫酸能滴人锥形瓶中,一段时间后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中,其原因是____________________。
(3)金属铝与稀硫酸反应的离子方程式为_________________。
(4)实验结束时,测量实验中生成H2体积的操作方法是_______________。
(5)实验中准确测得3个数据:实验前铝硅合金的质量m1g,实验后残留固体的质量m2g,实验后量筒中液面读数为V ml。。则通常状况下气体摩尔体积Vm=__________L·mol-l。若合金中含少量铜,则所测得的Vm将____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)E、D、G(2分)
(2)铝与稀硫酸反应生成气体且放热,使锥形瓶内压强增大(2分)
(3)2Al+6H+=2Al3++3H2↑(2分)
(4)待实验装置冷却至通常状况后,上下移动量筒使其中液面与广口瓶内液面相平,再平视读取量筒中水的体积,即所产生的H2在通常状况下的体积(2分)
(5)9V/500(m1m2) LmoL-1(3分);无影响(2分)
【解析】
试题分析:1)①装置的组装顺序:合金与水反应,用排水量气法测定氢气的体积,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,利用增大压强原理将水排出,量筒中水的体积就是生成氢气的体积,量筒内导管应伸入量筒底部,故连接顺序为:E、D、G;(2)镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大,导致硫酸不能顺利滴入锥形瓶;答案为:铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大;(3)根据气压原理,待实验装置冷却后,上下移动量筒使其中液面与广口瓶中液面相平,再平视读取量筒中水的体积,此时的体积即为常温常压下的体积,即氢气在通常状况时的体积,故答案为:待实验装置冷却后,上下移动量筒使其中液面与广口瓶中液面相平,再平视读取量筒中水的体积,即氢气在通常状况时的体积;(4)实验前铝硅合金的质量m1 g,实验后残留固体的质量m2 g,则金属铝的质量是m1-m2,实验后量筒中液面读数为VmL,即产生的气体物质的量是V×10-3/VM根据化学反应原理: 金属铝与硫酸反应,硅与硫酸不反应;
2Al~~~~~~3H2↑
2 3
(M1-m2)/27 V×10-3/VM
Vm=18V/1000(m1m2)LmoL-1 =9V/500(m1m2) LmoL-1
若合金中含有金属铜,不会和硫酸之间反应,和含有硅是一样的结果,无影响.