题目内容
【题目】某兴趣小组的同学设计了如下装置进行试验探究，请回答下列问题：
(1)为准确读取量气管的读数，除视线应与量气管凹液面最低处水平，还应注意 。考虑到分液漏斗滴入瓶中液体的体积(其它操作都正确)，则该装置测得气体的体积将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)若在瓶中放入生铁，用此装置验证生铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀。
①通过分液漏斗向瓶中加入的试剂可选用下列 (填序号)
a．NaOH溶液 B．C2H5OH c．NaCl溶液 D．稀硫酸
②能证明生铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的现象是 。
(3)若瓶中放入粗铜片(杂质不参与反应)，分液漏斗内放稀硝酸，通过收集并测量NO气体的体积来探究粗铜样品的纯度。你认为此方法是否可行 (填“可行”或“不可行”)，若填“不可行”请说明原因 。
(4)为探究MnO2在H2O2制取O2过程中的作用，分别将等量 H2O2加入到瓶中，进行2次实验(气体体积在同一状况下测定)：
序号 | 瓶中的物质 | 分液漏斗的物质 | 测得气体体积 |
实验1 | 足量MnO2 | 20mL H2O2 | V1 |
实验2 | 稀硫酸和足量MnO2 | 20mL H2O2 | V1<V2<2V1 |
若实验1中MnO2的作用是催化剂，则实验2中发生反应的化学方程式为 。
(5)若瓶中放入镁铝合金，分液漏斗内放NaOH溶液，分别进行四次实验，测得以下数据(气体体积均已换算成标准状况)：
编号 | 镁铝合金质量 | 量气管第一次读数 | 量气管第二次读数 |
Ⅰ | 1.0 g | 10.00 mL | 346.30 mL |
Ⅱ | 1.0 g | 10.00 mL | 335.50 mL |
Ⅲ | 1.0g | 10.00 mL | 346.00 mL |
Ⅳ | 1.0 g | 10.00 mL | 345.70 mL |
则镁铝合金中镁的质量分数为 。
【答案】
(1)冷却至室温后，量气管中和干燥管中的两液面相平；无影响
(2)①ac②量气管中液面下降
(3)不可行；NO会与装置中O2、H2O发生反应生成HNO3，使测得的NO不准
(4)H2O2+MnO2+2H＋=Mn2＋+2H2O+O2↑、2H2O2
2H2O+O2↑(5)73%
【解析】
试题分析：(1)要准确读取量气管的读数，应保持烧瓶内外气体的压强、温度都相同，所以读数时应注意使气体冷却至室温，量气管中的液面与漏斗中的液面要相平齐，当分液漏斗内的液体滴入烧瓶时，烧瓶中气体也有一部分进入分液漏斗，所以分液漏斗内的液体滴入烧瓶对实验结果没有影响；
(2)①若在烧瓶中放入生铁，用此装置验证生铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀时，选用的电解质溶液应为中性或碱性，如果用酸性电解质，有可能发生析氢腐蚀，故选ac；
②当铁粉发生吸氧腐蚀时，烧瓶内的氧气会被吸收，会导致烧瓶内的压强减小，所以生铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的现象是量气管液面会下降；
(3)装置中有空气，铜与稀硝酸反应生成的NO会与空气的氧气反应生成二氧化氮，进而与水生成硝酸，会影响NO的体积的测定，所以这个装置不能用来探究粗铜样品的纯度；
(4)二氧化锰既可作催化剂，同时二氧化锰又有氧化性，在酸性条件下可以氧化双氧水生成氧气，双氧水分解时2molH2O2产生1molO2，氧化时1molH2O2产生1molO2，所以有V1＜V2＜2V1，所以实验2中发生反应既有双氧水的分解，又有双氧水被二氧化锰的氧化，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑、H2O2+MnO2+H2SO4=2H2O+O2↑+MnSO4；
(5)根据表中的数据可知，实验Ⅰ中氢气的体积为336.30mL，实验Ⅱ中氢气的体积为325.50mL，实验Ⅲ中氢气的体积为336.00mL，实验Ⅳ中氢气的体积为335.70mL，四组数据中，实验Ⅱ的数据偏差较大，为偶然误差，舍去，所以实验中制得的氢气的体积为三个实验中的平均值，即336.00mL，其物质的量为0.015mol，根据电子得失守恒可知2Al～3H2，所以铝的物质的量为0.01mol，所以铝的质量为0.27g，镁的质量为1.0g-0.27g=0.73g，则镁的质量分数为0.73÷1.0×100%=73%。
