题目内容

19．在化学研究领域，经常需要对一些物质进行性质的确定．如利用下列装置（夹持仪器已略去）测出一定质量镁与盐酸反应放出的气体体积，对金属镁的相对原子质量进行测定，实验步骤如下：
①准确称量m g金属镁（已除去表面氧化膜），用铜网包住放入干净的试管中；
②按图示组装好装置，然后在关闭活塞的分液漏斗中装入一定体积2mol/L的盐酸；
③调整右边玻璃管（带均匀刻度值），让U型管两端液面在同一水平面，读出右边玻璃管的液面刻度值为V1mL；
④打开分液漏斗活塞，让一定量的盐酸进入试管中后立即关闭活塞；
⑤当镁条反应完后，等装置冷却至室温后，再上下调节右边玻璃管的高度，使两端管内液面在同一水平面，读出右边玻璃管的液面刻度为V2mL．
请回答下列问题：
（1）写出你认为步骤⑤中空格应进行的操作等装置冷却至室温后，再上下调节右边玻璃管的高度，使两端管内液面在同一水平面．
（2）若V1，V2均是折算为标况下的值，则镁的相对原子质量Ar（Mg）的实验测定表达式为Ar（Mg）=$\frac{22400m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$，你认为此表达式求出的值是否准确？不（填‘是’或‘不’），主要问题为进入试管中的盐酸的体积也计入了产生的气体体积中（若回答‘是’则此空不填）
（3）步骤①中，为什么要用铜网包住镁条？让镁条浸没在盐酸中，防止镁与氧气反应，使镁全部用来产生氢气．

分析 （1）气体会热胀冷缩，且u型管内的液面差造成的压强差会使气体被压缩；
（2）根据题意可知，mg镁反应生成的氢气的体积为（V2-V1）mL，从而可以求出氢气的物质的量，然后根据1molMg～1molH2，从而可以求出mg镁的物质的量，继而能表示出镁的相对原子质量Ar（Mg）；由于盐酸的加入能排出一部分气体，故所收集到的氢气的体积偏大；
（3）金属镁的密度比较小，和盐酸剧烈反应时容易接触到空气，用铜网包裹可以确保镁沉在盐酸溶液的内部，从而镁全部和盐酸反应．

解答 解：（1）镁和盐酸的反应为放热反应，故反应生成的氢气开始时温度偏高，故体积偏大，且u型管内的液面差造成的压强差会使气体被压缩，故应等装置冷却至室温后，再上下调节右边玻璃管的高度，使两端管内液面在同一水平面后再读数，故答案为：等装置冷却至室温后，再上下调节右边玻璃管的高度，使两端管内液面在同一水平面；
（2）根据题意可知，mg镁反应生成的氢气的体积为（V2-V1）mL，故氢气的物质的量为n=$\frac{（{V}_{2}-{V}_{1}）mL×1{0}^{-3}}{22.4L/mol}$=$\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{22400}$mol，而镁和盐酸反应时1molMg～1molH2，故可知mg镁的物质的量n=$\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{22400}$mol，而摩尔质量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{mg}{\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{22400}mol}$=$\frac{22400m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$g/mol，故镁的相对原子质量在数值Ar（Mg）=$\frac{22400m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$；由于盐酸的加入能排出一部分气体，故所收集到的氢气的体积偏大，故表达式不准确．故答案为：$\frac{22400m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$；不；进入试管中的盐酸的体积也计入了产生的气体体积中；
（3）金属镁的密度比较小，和盐酸剧烈反应时容易接触到空气而被氧气氧化，用铜网包裹可以确保镁沉在盐酸溶液的内部，从而确保镁全部和盐酸反应生成氢气．故答案为：让镁条浸没在盐酸中，防止镁与氧气反应，使镁全部用来产生氢气．

点评 本题考查了用实验法来进行物质的相对原子质量的测定，会根据实验装置来分析测定的原理是解题的关键，难度不大．

练习册系列答案
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5．利用已有的实验器材，规格和数量不限，能完成相应实验的是（　　）
实验器材（省略夹持装置）相应实验
A烧杯、玻璃棒、分液漏斗用溴水和CCl4除去NaBr溶液中的少量NaI
B烧杯、玻璃棒、蒸发皿硫酸铜溶液的结晶
C烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸用盐酸除去硫酸钡中的少量碳酸钡
D烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶用固体氯化钠配制0.5mol/L的溶液
A．AB．BC．CD．D
6．有机物A可以发生下列反应：

已知C的相对分子质量为46，E不能与新制的氢氧化铜反应．则有机物A的可能结构有（　　）
A．1种B．2种C．3种D．4种
7．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+49.0kJ•mol-1
②CH3OH（g）+1/2O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=-192.9kJ•mol-1
下列说法正确的是（　　）
A．CH3OH的燃烧热为192.9 kJ•mol-1
B．反应①中的反应物总能量大于生成物的总能量
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应：CH3OH（l）+1/2O2（g）=CO2（g）+2H2（g）的△H＞-192.9kJ•mol-1
14．设阿伏加德罗常数的数值为NA，下列叙述正确的是（　　）
A．0.5 mol•L-1 NaOH溶液中Na+数为0.5NA
B．标准状况下，22.4 L四氯化碳含有的分子数为NA
C．常温常压下，1mol Na2O2与足量CO2反应，电子转移数为NA
D．标准状况下，16 g氧气臭氧的混合气体所含原子数一定为2NA
4．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上．
（1）下列物质不属于硅酸盐的是D．
A．陶瓷      B．玻璃      C．水泥      D．生石灰
（2）用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作阻燃剂．Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱反应时下列坩埚可选用的是D．
A．普通玻璃坩埚  B．石英玻璃坩埚
C．氧化铝坩埚  D．铁坩埚
（3）工业上常利用反应2C+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是C（填化学式、下同），氧化剂是SiO2．
11．利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：
①量取50mL 0.25mol•L-1硫酸倒入小烧杯中，测量温度；
②量取50mL 0.55mol•L-1NaOH溶液，测量温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后，测量混合液温度．请回答：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒；
（2）NaOH溶液稍过量的原因确保硫酸被完全中和；
（3）加入NaOH溶液的正确操作是B（填字母）．
A．沿玻璃棒缓慢加入       B．一次迅速加入       C．分三次加入
（4）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；
（5）设溶液的密度均为1g/cm3，中和后溶液的比热容c=4.18J/（g•℃），请根据实验数据写出该反应的热化学方程式H2SO4（aq）+2NaOH（aq）=Na2SO4（aq）+2H2O△H=-113.68kJ/mol；
温度
实验次数		起始温度t1/℃终止温度
t2/℃		温度差平均值（t2-t1）/℃
H2SO4NaOH平均值
125.025.2 28.5 
 
224.925.1 28.3
325.526.5 31.8
425.625.4 29.0
（6）上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）ac
a．实验装置保温、隔热效果差
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
（7）不能（填“能”或“不能”）用Ba（OH）2代替氢氧化钠溶液和稀硫酸反应；若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于（填“小于”、“等于”或“大于”）57.3kJ．原因是浓硫酸稀释放热．
8．现有H+浓度相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的H+浓度仍相等，则m和n的关系是（　　）
A．m＞nB．m=nC．m＜nD．无法确定
9．设NA为阿伏伽德罗常数的值．下列说法不正确的是（　　）
A．28g由C2H4和C3H6组成的混合物中含有氢原子的数目为4NA
B．1 L 0.1mol•L-1的NH4Cl溶液中含有Cl-数目为0.1NA
C．1mol Na2O2固体与足量CO2反应转移电子数为1NA
D．标准状况下，2.24 L的二氯甲烷中含有的碳氯共价键的数目为0.2NA

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