Question

（2012?永州模拟）某探究性学习小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应（其中硅与稀硫酸不反应）测定通常状况（约20℃，1atm）下气体摩尔体积的方法．拟选用下列实验装置完成试验：
（1）该组同学必须选用的装置的连接顺序是（用管口字母，可不填满）：
A接

E

接

D

接

G

；
（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，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶．请你帮助分析原因

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）实验结束时，该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积？

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）实验中准确测得4个数据：实验前铝硅合金的质量m₁ g，实验后残留固体的质量m₂ g，实验后量筒中液面读数为VmL．则通常状况下气体摩尔体积V_m=

18V

1000(m1-m2)

L/mol

．若合金中含铜，测得的V_m将

无影响

（偏大/偏小/无影响）．

Answer 1

分析：（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，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；
（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；
（3）保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等是读取示数的关键点；
（4）硅铝合金中，只有金属铝可以和硫酸反应产生氢气，硅和硫酸之间不反应，根据化学反应中量的关系来计算即可．

解答：解：（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；
故答案为：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；
故答案为：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：
       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，若合金中含有金属铜，不会和硫酸之间反应，和含有硅是一样的结果，
故答案为：V_m=

18V

1000(m1-m2)

 L?moL^-1；无影响．

点评：主要考查物质含量的测定、对实验原理与装置的理解、实验方案设计等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合考查，需要学生具有知识的基础与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．