Question

某中学有甲、乙两个探究性学习小组，他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况（约20℃、1.01×10⁵Pa）下的气体摩尔体积（V_m）．

（一）甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验．
（1）写出装置I中发生反应的离子方程式：______．
（2）实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻旋开其活塞，一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中．请帮助他们分析其原因：______．
（3）实验结束时，生成氢气的体积近似等于：______．
（4）锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响：______（填“有”、“没有”、或“不能判断”），简述理由：______．
（二）乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后以为，稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶中的空气排出，使所测氢气的体积偏大；实验结束后，连接广口瓶
和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气的体积偏小．于是他们设计了如图2所示的实验装置．
（1）装置中导管a的作用是：______．
（2）实验中准确测定出4个数据，如下表：

	实验前	实验后
铝铜合金质量（g）	m1	m2
量液管（C）体积（mL）	V1	V2

利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积：V_m=______．

Answer 1

（一）
（1）铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，其离子方程式为：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
故答案为：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
（2）铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大，锥形瓶内的压强大于大气压，所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中．
故答案为：铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大．
（3）气体产生的压强导致水从集气瓶中排出，且氢气不易溶于水，所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积．
故答案为：收集到水的体积近似等于氢气的体积．
（4）装置中有空气存在，生成的氢气不溶于水，在相同温度和压强下，参与氢气的体积与排出空气的体积相等，
所以没有影响．
故答案为：没有、相同温度和压强下，参与氢气的体积与排出空气的体积相等
（二）
（1）铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大，锥形瓶内的压强大于大气压，导管a使锥形瓶内的气体进入分液漏斗上方，使分液漏斗上方的压强增大，稀硫酸顺利滴下．
故答案为：平衡锥形瓶与分液漏斗内的压强，使稀硫酸顺利滴下．
（2）2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
2mol 3mol



V_m=

故答案为：
分析：（一）（1）根据铝和稀硫酸的反应写出相应的离子方程式；
（2）根据反应生成的气体对锥形瓶内的压强影响判断；
（3）根据气体的性质判断；
（4）根据同温同压下，气体体积之间的关系分析；
（二）（1）根据压强对溶液的影响分析；
（2）根据铝和氢气之间的关系式计算．
点评：本题考查了排气量气装置，该反应是一个放热反应，随着反应的进行，溶液的温度升高，影响氢气体积的测量，但本题为涉及．