21.(2008·四川)某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量,下图是测定装置的示意图,A中的试剂是盐酸。 ( )
请回答下列问题:
(1)仪器中装入的试剂:B________、C________、D________;
(2)连接好装置后应首先________,其方法是________;
(3)“加热反应管E”和“从A中逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是________,在这两步之间还应进行的操作是________________________________________________________________________;
(4)反应过程中G管逸出的气体是________,其处理方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(5)从实验中测得了下列数据:
①空E管的质量a;
②E管和WO3粉末的总质量b;
③反应后E管和W粉末的总质量c(冷却到室温称量);
④反应前F管及其内盛物的总质量d;
⑤反应后F管及其内盛物的总质量e;
由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式(除W外,其他涉及的元素的相对原子质量均为已知):
计算式1:Ar(W)=_________________________________________________________;
计算式2:Ar(W)=________________________________________________________。
解析:(1)由于要测定反应后生成H2O的质量,因此通入WO3中的H2必须是干燥纯净的,用盐酸和Zn制备的H2中混有HCl和H2O,因此要先除去,可用水先除去HCl,再用浓H2SO4干燥,故B中为Zn,C中为H2O,D中为浓H2SO4。
(2)有气体参与的成套实验首先必须进行的就是装置气密性的检查,检查时应先关闭分液漏斗A的活塞,并将G导管的末端浸没在盛有水的容器中,然后用酒精灯微热烧瓶,若在G导管口看到有气泡逸出,即可证明装置气密性良好。
(3)这是H2参与的实验,由于H2易燃,故在加热E管前应先通入H2排尽装置内的空气,并且必须在检验H2纯度后才能对E管加热。
(4)G管逸出的气体是H2,可对其进行点燃处理。
(5)设W的相对原子质量为Ar(W)。
反应为
WO3 + 3H2 W+ 3H2O
Ar(W)+48 Ar(W) 54
b-a c-a e-d
因此有=,①
=;②
分别求解,由①可求得Ar(W)=,
由②可求得Ar(W)=
答案:(1)锌粒 水 浓硫酸 (2)检查气密性 先关闭分液漏斗A的活塞,并将G管浸没在盛有水的水槽中,温热烧瓶B,观察G管口是否有气泡逸出,若有气泡逸出,说明装置的气密性良好 (3)从A中逐滴滴加液体 检验H2的纯度 (4)氢气 在G管出口处点燃
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