题目内容

1．某同学设计图所示装置分别进行探究实验（夹持装置已略去），请回答下列问题：



实验 药品 制取气体 量气管中的液体
①Cu、浓HNO3 H2O
②CaO固体、浓氨水 NH3  
③粗镁、稀H2SO4 （足量）[杂质不与硫酸反应]H2H2O
（1）仪器a的名称是干燥管．
（2）检查该装置的气密性的方法是：关闭开关A和分液漏斗活塞，微热烧瓶，量气管右端液面升高，说明气密性良好．
（3）该同学认为实验①可通过收集测量NO2气体的体积，来探究Cu样品的纯度．请问是否可行否（填“是”或“否”）；实验①中烧瓶内反应的离子方程式为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O．
（4）实验②中，量气管中的液体最好是D：
A．H2O      B．饱和NaHCO3溶液C．饱和Na2CO3溶液      D．CCl4
（5）本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：
①恢复至室温，②保持量气管内液体与干燥管内液体液面相平，③视线与凹液面最低处相平．
（6）实验③获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况）．
编号镁（含杂质）质量量气管第一次读数量气管第二次读数
10.5g10.0mL346.5mL
20.5g10.0mL335.0mL
30.5g10.0mL345.5mL
根据上述合理数据计算粗Mg中Mg的质量分数72%．

分析 （1）仪器a为干燥管；
（2）利用气体的热胀冷缩，关闭开关A和分液漏斗活塞，微热烧瓶，量气管液面升高，说明气密性良好；
（3）二氧化氮与水反应，导致测定二氧化氮的体积不准；Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水；
（4）量气管中液体的选择标准是：和该气体不反应，不溶解该气体；
（5）对量气管读数时，首先等实验装置恢复到室温再进行下一步操作，然后调节量气管使左右液面相平，最后读数时视线与凹液面最低处相平；
（6）实验③中，第2次与第1、3次实验测得氢气的体积相差较低，应舍去第2次数据，根据量气管的第二次读数-第一次读数=生成氢气的体积，利用第1、3次数据求出生成氢气的平均值，再根据方程式求出粗镁中Mg的质量，进而计算出Mg的质量分数．

解答 解：（1）仪器a为干燥管，故答案为：干燥管；
（2）关闭开关A和分液漏斗活塞，微热烧瓶，量气管右端液面升高，说明气密性良好，
故答案为：微热烧瓶，量气管右端液面升高；
（3）二氧化氮与水反应，导致测定二氧化氮的体积不准，故方案不可行；Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水，反应离子方程式为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O，
故答案为：否；Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；
（4）实验②中氨气极易溶于水，所以量气管中液体不能选用水及水溶液，只能选和氨气不反应的四氯化碳，故答案为：D；
（5）根据PV=nRT，为保证测出来的气体体积是当时大气压下的体积，在读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，②使量气管两端液面相平，相平说明两边液面上的压强一样，这样测出来的气体体积才是当时大气压下的体积，③视线与凹液面最低处相平，俯视或仰视会造成误差；
故答案为：保持量气管内液体与干燥管内液体液面相平；
（6）实验③中，第2次与第1、3次实验测得氢气的体积相差较低，应舍去第2次数据，生成氢气体积为$\frac{（346.5-10）mL+（345.5-10）mL}{2}$=336mL=0.336L，
设生成0.346L氢气，需Mg的质量为x，则：
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
24g           22.4L
x            0.336L
x=$\frac{24g×0.336L}{22.4L}$=0.36g
所以镁的质量分数为 $\frac{0.36g}{0.5g}$×100%=72%
故答案为：72%．

点评 本题考查物质含量的测定，理解原理是解题关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础，难度中等．

练习册系列答案
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