Question

7．【提出问题】某学习小组欲测定物质MO中M的相对原子质量．
【设计与实验】
（1）连接好装置，并检查装置气密性．
（2）将样品MO放入硬质大玻璃管中，称其质量为79.0g（硬质大玻璃管质量为55.0g），称量装置E的质量为200.0g．
（3）检查装置无误后，打开分液漏斗活塞向锥形瓶中滴加入稀盐酸．
（4）-段时间后点燃酒精灯，待D中固体完全反应后，停止加热，待D中玻璃管冷却至室温，关闭分漓漏斗活塞
（5）称量装置E的质量为205.4g．

【问题讨论】
（1）B装置中氢氧化钠溶液的作用吸收盐酸挥发出的氯化氢气体，B中长玻璃管的作用平衡广口瓶内外气压，起安全作用，防止橡胶塞冲出．
（2）C装置的作用干燥氢气．
【得出结论】经过分析与计算，得出M的相对原子质量为64．
【误差分析】
（1）如果测出M的相对原子质量偏大，原因可能是样品没有完全反应（写出一种）．
（2）如果测出M的相对原子质量偏小，原因可能是C中浓硫酸不够（写出一种）．
【拓展探究】
（1）小明在实验结束后，称量硬质大玻璃管和管内药品质量为74.2g，从而验证了水中氢氧元素的质量比．请写出数据处理过程．
（2）如果样品没有完全反应，如下判断正确的是BC（填字母）．
A．可以比较准确测定M的相对原子质量
B．可以比较准确验证水中氢氧元素质量比
C．不能比较准确测定M的相对原子质量
D．不能比较准确验证水中氢氧元素质量比．

Answer 1

分析 【设计与实验】（1）根据有气体参加的反应，在实验之前需要检验装置气密性进行分析；
【问题讨论】（1）根据盐酸具有挥发性，氢氧化钠会与氯化氢反应，长玻璃管可以保持广口瓶内外气压的平衡进行分析；
（2）根据浓硫酸有吸水性进行分析；
【得出结论】根据题中的数据和发生的反应进行分析；
【误差分析】根据金属氧化物发生的反应和各个装置变化的数据进行分析；
【拓展探究】（1）根据金属氧化物减少的氧元素的质量，浓硫酸吸收的是水的质量进行分析；
（2）根据样品没有完全反应，会影响金属相等原子质量的计算，不会影响水中氢、氧元素质量比的计算进行分析．

解答 解：【设计与实验】（1）有气体参加的反应，在实验之前需要检验装置气密性；
【问题讨论】（1）盐酸具有挥发性，氢氧化钠会与氯化氢反应，所以B装置中氢氧化钠溶液的作用：吸收盐酸挥发出的氯化氢气体，长玻璃管可以保持广口瓶内外气压的平衡，所以B中长玻璃管的作用是：平衡广口瓶内外气压，起安全作用，防止橡胶塞冲出；
（2）浓硫酸有吸水性，所以C装置的作用是：干燥氢气；
【得出结论】E中浓硫酸增加的质量就是氢气和金属氧化物反应生成水的质量，所以生成水的质量为：205.4g-200g=5.4g，
设金属的相对原子质量为x
MO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$M+H₂O
x+16        18
24g         5.4g
$\frac{x+16}{24g}$=$\frac{18}{5.4g}$
 x=64
所以金属的相对原子质量为64；
【误差分析】（1）结合上面的计算$\frac{x+16}{24g}$=$\frac{18}{5.4g}$可知，金属氧化物没有完全反应，E中浓硫酸增加的质量就会偏小，导致计算出的相对原子质量就会偏大，所以如果测出M的相对原子质量偏大，原因可能是：样品没有完全反应；
（2）结合上面的计算$\frac{x+16}{24g}$=$\frac{18}{5.4g}$可知，C中的浓硫酸不足，会使一部分水蒸气进入E中，E增加的质量偏大，导致计算出的相对原子质量就会偏大，所以如果测出M的相对原子质量偏小，原因可能是：C中浓硫酸不够；
【拓展探究】（1）金属氧化物减少的氧元素的质量，浓硫酸吸收的是水的质量，所以水中氢、氧元素的质量比是：[5.4g-（79g-74.2g）]：（79g-74.2g）=1：8；
（2）样品没有完全反应，结合上面的计算$\frac{x+16}{24g}$=$\frac{18}{5.4g}$可知，会影响金属相等原子质量的计算，金属氧化物中的氧元素和氢气中的氢元素的变化是成比例的，所以不会影响水中氢、氧元素质量比的计算，故选：BC．
故答案为：（1）检查装置气密性；
【问题讨论】（1）吸收盐酸挥发出的氯化氢气体，平衡广口瓶内外气压，起安全作用，防止橡胶塞冲出；
（2）干燥氢气；
【得出结论】64；
【误差分析】（1）样品没有完全反应；
（2）C中浓硫酸不够；
【拓展探究】（1）1：8；
（2）BC．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中的提示进行解答．