题目内容

【题目】某化学兴趣小组,欲在常温常压下,用一定质量的铜镁合金与足量稀盐酸反应,利用图装置,测定样品中铜的质量分数.

(1)实验反应原理:写出A中发生反应的离子方程式
(2)仪器识别:写出上图中仪器①的名称
(3)实验中,该兴趣小组同学测得以下数据
a.反应前样品铜镁合金的质量,记为m1 g
b.反应结束后,经过处理后的残余固体的质量,记为m2 g
c.经过一系列正确的操作后,读取量筒中的水的体积,记为V mL
d.查阅资料,常温常压下,H2的密度为ρ g/L
四位同学分成甲、乙两个小组,甲组同学利用重量法为思路,请合理选择以上数据,列式求铜的质量分数:×100%;乙组同学利用排水法测量气体体积为思路,请合理选择以上数据,列式求铜的质量分数:×100%
(4)误差分析环节中指导教师提出,甲、乙两组同学的思路中,会有很多因素导致测得的铜的质量分数出现误差,现将可能导致误差的因素罗列如下,回答相关问题:
a.读取量筒中水的体积时,未等装置中气体恢复至室温
b.未考虑B、C装置间连接导管中残留的水
c.未对反应后剩余的残余物进行洗涤
d.未对反应中挥发出的HCl气体进行除杂处理
导致铜的质量分数大于理论值的原因可能是(填符号)
导致铜的质量分数小于理论值的原因可能是(填符号)

【答案】
(1)Mg+2HCl=MgCl2+H2
(2)分液漏斗
(3);(1﹣
(4)bc;a
【解析】解:(1)镁与盐酸反应生成氯化镁与氢气,反应的化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,
故答案为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑; (2)根据装置图可知仪器①的名称为分液漏斗,②的名称为量筒,
故答案为:分液漏斗;(3)甲组同学利用重量法为思路,则残余的固体即为铜的质量,所以铜的质量分数为 ×100%,乙组同学利用排水法测量气体体积为思路,根据氢气的体积V结合密度计算得氢气的质量为ρV×103g,再根据Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,可知参加反应的镁的质量为 ×ρV×103g,样品中铜的质量为m1g﹣ ×ρV×103g,所以铜的质量分数为 ×100%=(1﹣ )×100%,
故答案为: ; (1﹣ )×100%;(4)a.读取量筒中水的体积时,未等装置中气体恢复至室温,则读得的氢气的体积偏大,导致铜的质量分数小于理论值;
b.未考虑B、C装置间连接导管中残留的水,则测得的氢气的体积偏小,导致铜的质量分数大于理论值;
c.未对反应后剩余的残余物进行洗涤,使得测得的铜的质量偏大,导致铜的质量分数大于理论值;
d.用排水法测量氢气的体积,挥发出的HCl气体对实验没有影响;
故答案为:bc;a.
(1)镁与盐酸反应生成氯化镁与氢气;(2)根据装置图可知仪器名称;(3)甲组同学利用重量法为思路,则残余的固体即为铜的质量,用铜的质量除以样品的质量即为铜的质量分数,乙组同学利用排水法测量气体体积为思路,根据氢气的体积V结合密度计算得氢气的质量,再根据氢气的质量计算出镁的质量,用样品的质量减去镁的质量即为铜的质量,用铜的质量除以样品的质量即为铜的质量分数,据此计算;(4)a.读取量筒中水的体积时,未等装置中气体恢复至室温,则读得的氢气的体积偏大;
b.未考虑B、C装置间连接导管中残留的水,则测得的氢气的体积偏小;
c.未对反应后剩余的残余物进行洗涤,使得测得的铜的质量偏大;
d.用排水法测量氢气的体积,挥发出的HCl气体对实验没有影响;

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