Question

11．某同学利用图甲所示实验装置来测定铝元素的相对原子质量．

（1）图中仪器C的瓶颈上标有刻度．将一定质量的铝片和足量稀硫酸在仪器A中完全反应，产生的H₂把仪器B中水压入C中，通过收集相关实验数据可计算出铝元素的相对原子质量．这里C装置的作用是测量反应生成氢气的体积  ．再通过查得H₂的密度，计算出产生H₂的质量．
（2）该同学根据上述实验器材和实验方法测出铝的相对原子质量为27.22，而且前国际公认的铝元素的相对原子质量为26.98，可能引起该同学实验误差的原因是①②③．
①铝片中含有与硫酸不反应的杂质              ②没有除去铝片表面的氧化铝
③铝片中含有杂质镁
（3）利用实验室常用的仪器，也可组装一套与该同学具有相同原理的实验装置．你认为应选用图乙装置中的①④．

Answer 1

分析 （1）图中仪器C的瓶颈上标有刻度，根据进入C装置中的水的体积可以判断反应生成氢气的体积；
（2）计算铝的相对原子质量时，铝的相对原子质量和铝的质量成正比，和氢气的质量成反比；
（3）图乙装置中，①装置相当于A装置，④装置相当于B、C装置．

解答 解：（1）这里C装置的作用是测量反应生成氢气的体积，再通过查得H₂的密度，计算出产生H₂的质量．
故填：测量反应生成氢气的体积；质量．
（2）设铝的相对原子质量为x，反应的铝的质量为m，氢气密度为 ρ，体积为V，
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，
2x                                      6
m                                      ρV
$\frac{2x}{m}$=$\frac{6}{ρV}$，
x=$\frac{6m}{ρV}$，
①铝片中含有与硫酸不反应的杂质时，会导致产生氢气体积偏小，从而导致计算出的铝相对原子质量偏大；              
②没有除去铝片表面的氧化铝时，会导致产生氢气体积偏小，从而导致计算出的铝相对原子质量偏大；
③由于相同质量的镁、铝和稀硫酸完全反应时，铝和稀硫酸反应生成的氢气体积大，因此铝片中含有杂质镁时，会导致产生氢气体积偏小，从而导致计算出的铝相对原子质量偏大．
故填：①②③．
（3）图乙装置中，①装置相当于A装置，④装置相当于B、C装置．
故填：①④．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．