Question

18．某科学兴趣小组的同学欲在常温、常压下，用质量为m的镁与足量的稀硫酸反应，测定镁的相对原子质量．利用如图所示的装置进行实验，盛放镁条的隔板有小孔，图中固定装置已略去，充分反应后，测得生成氢气的体积为V．已知本实验条件下，氢气的密度为ρ；镁与稀硫酸的反应为放热反应，
反应化学方程式：Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑．
（1）实验开始时，能使乙装置中稀硫酸进入丙装置的具体操作是打开活塞，使水进入甲中．
（2）实验测得的镁相对原子质量为$\frac{2m}{ρV}$．
（3）关于该实验，有如下说法，其中正确的有①③．（可多选）
①连接仪器后，要先检查装置的气密性
②当丙中无气泡产生，立即读取戊量筒中水的体积，即反应生成氢气的体积
③装置中的空气对实验结果无影响
④利用该实验原理，还可以测定铜的相对原子质量．

Answer 1

分析 （1）实验开始时，能使乙装置中稀硫酸进入丙装置的具体操作是打开活塞，使水进入甲中，甲中气压增大，导致部分气体进入乙中，乙中气压增大，把乙装置中稀硫酸排入丙装置；
（2）根据反应的化学方程式及其氢气的体积、密度等可以计算镁的相对原子质量；
（3）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
气体压强随着温度升高而增大．

解答 解：（1）实验开始时，能使乙装置中稀硫酸进入丙装置的具体操作是：打开活塞，使水进入甲中，甲中气压增大，导致部分气体进入乙中，乙中气压增大，把乙装置中稀硫酸排入丙装置．
故填：打开活塞，使水进入甲中，甲中气压增大，导致部分气体进入乙中，乙中气压增大，把乙装置中稀硫酸排入丙装置．
（2）设镁的相对原子质量为x，
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，
x                             2
m                          ρV
$\frac{x}{m}$=$\frac{2}{ρV}$，
x=$\frac{2m}{ρV}$，
故填：$\frac{2m}{ρV}$．
（3）①连接仪器后，要先检查装置的气密性，该选项说法正确；
②当丙中无气泡产生，不能立即读取戊量筒中水的体积，这是因为反应放热，导致气球的体积膨胀，应该冷却至室温再读取戊量筒中水的体积，该选项说法不正确；
③装置中的空气对实验结果无影响，这是因为生成多少体积的氢气，就有多少体积的水排入量筒中，该选项说法正确；
④利用该实验原理，不能测定铜的相对原子质量，这是因为铜不能和稀硫酸反应．
故选：①③．

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．