题目内容
【题目】用如图所示装置测定镁带样品中单质镁的质量分数。（杂质与酸反应不产生气体）
完成下列填空：
（1）硫酸必须过量的目的是_____
（2）导管a的作用是_____
（3）取两份镁带样品分别进行实验，所得数据见下表：
实验次数 | 镁带质量（g） | 氢气体积（mL）（已换算成标准状况） |
1 | 0.053 | 44.60 |
2 | 0.056 | 47.05 |
单质镁的质量分数是_____。（保留3位小数）
（4）如果测定结果偏高，可能的原因是_____。（选填编号）
a．装置漏气
b．未冷却至室温即读数
c．镁带中含有氧化镁
d．末读数时量气管的液面低于水准管
【答案】保证镁带完全反应 平衡气压，使硫酸顺利流下；消除由于硫酸滴入带来的气体体积测量的误差 0.901 bd
【解析】
实验原理：利用镁和氢气的物质的量相等，通过排出液体的体积求得氢气的体积，得知氢气的物质的量。通过氢气的物质的量求得镁的质量，从而求出样品中镁的质量分数。
（1）实验中需要通过氢气的物质的量求得镁的质量，从而求出样品中镁的质量分数，所以加入的硫酸必须过量，确保Mg完全反应；
（2）随反应的进行，锥形瓶中气体增多，压强增大，分液漏斗中的硫酸不容易流下，为了平衡气压，用导管a将分液漏斗与锥形瓶连接起来，就可以使硫酸顺利流下。另外，由于滴入的硫酸会占一定的体积，而导管a可以把这部分硫酸的体积转移到分液漏斗里，从而消除由于硫酸滴入带来的气体体积测量的误差。所以导管a的作用是平衡气压，使硫酸顺利流下和消除由于硫酸滴入带来的气体体积测量的误差；
（3）镁带的平均质量为：
＝0.0545g，生成氢气的平均体积为：
＝45.825mL，根据反应关系式Mg～H2可知，n（Mg）＝n（H2），样品中Mg的质量为：24g/mol×
，≈0.04910，单质镁的质量分数是：
×100%≈0.901；
（4）a．装置漏气，导致氢气体积减小，测定结果偏低，故a错误；
b．未冷却至室温即读数，根据热胀冷缩原理可知，测定的氢气体积偏大，测定结果偏高，故b正确；
c．镁带中含有氧化镁，产生的氢气体积偏小，测定结果偏低，故c错误；
d．末读数时量气管的液面低于水准管，导致读出体积偏大，测定结果偏高，故d正确；
