题目内容

5．某实验小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应（已知硅与稀硫酸不反应），测定通常状况（20℃，101kPa）下的气体摩尔体积．拟选用下列实验装置完成实验：

（1）该小组同学必须选用的装置依次连接的合理顺序为A、E、D、G．
（2）实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，开始时稀硫酸能滴人锥形瓶中，
一段时间后稀硫酸不能顺利滴人锥形瓶中，其原因是铝与稀硫酸反应生成气体且放热，使锥形瓶内压强增大
（3）金属铝与稀硫酸反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑
（4）实验结束时，测量实验中生成H2体积的操作方法是
（5）实验中准确测得3个数据：实验前铝硅合金的质量m1g，实验后残留固体的质量m2g，实验后量筒中液面读数为V mL．则通常状况下气体摩尔体积Vm=$\frac{9V}{500（{m}_{1}-{m}_{2}）}$ L/mol．若合金中含少量铜，则所测得的Vm将无影响（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．

分析 （1）装置的组装顺序：合金与水反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出，增大压强原理将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部；
（2）镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大；
（3）铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气；
（4）保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等是读取示数的关键点；
（5）硅铝合金中，只有金属铝可以和硫酸反应产生氢气，硅和硫酸之间不反应，根据化学反应中量的关系来计算即可．

解答 解：（1）①装置的组装顺序：合金与水反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出，利用增大压强原理将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为：E、D、G；
故答案为：E、D、G；
（2）镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大，导致硫酸不能顺利滴入锥形瓶；
故答案为：铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大；
（3）金属铝与稀硫酸反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑，故答案为：2Al+6H+=2Al3++3H2↑；
（4）根据气压原理，待实验装置冷却后，上下移动量筒使其中液面与广口瓶中液面相平，再平视读取量筒中水的体积，此时的体积即为常温常压下的体积，即氢气在通常状况时的体积，
故答案为：待实验装置冷却后，上下移动量筒使其中液面与广口瓶中液面相平，再平视读取量筒中水的体积，即氢气在通常状况时的体积；
（5）实验前铝硅合金的质量m1 g，实验后残留固体的质量m2 g，则金属铝的质量是m1-m2，实验后量筒中液面读数为VmL，即产生的气体物质的量是$\frac{V×1{0}^{-3}}{{V}_{m}}$，根据化学反应原理：
       2Al～3H2↑
       2          3
 $\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{27}$      $\frac{V×1{0}^{-3}}{{V}_{m}}$
解得Vm=$\frac{9V}{500（{m}_{1}-{m}_{2}）}$L•moL-1，若合金中含有金属铜，不会和硫酸之间反应，和含有硅是一样的结果，
故答案为：$\frac{9V}{500（{m}_{1}-{m}_{2}）}$；无影响．

点评 本题主要考查物质含量的测定、对实验原理与装置的理解、实验方案设计等，题目难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合考查，需要学生具有知识的基础与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
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15．NA代表阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．7.1g氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数为0.2×6.02×1023
B．50ml 12mol/L盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA
C．0.1molNa2O2与足量二氧化碳充分反应转移的电子数为0.2NA
D．0.1molFe在0.1mol氯气中燃烧，转移的电子数为0.2NA
16．下列各离子组可在同一溶液中大量共存，且形成无色溶液的是（　　）
A．Fe2+、H+、NO3-、Cl-B．H+、Na+、Cl-、CO32-
C．Na+、Mg2+、OH-、SO42-D．K+、Na+、OH-、NO3-
13．现有失去标签的四瓶无色溶液分别为Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba（OH）2溶液、NaHSO4溶液，为确定四瓶溶液分别是什么，将其随意标号为A、B、C、D，分别取少量溶液两两混合，产生的现象如表所示．
实验顺序实验内容实验现象实验顺序实验内容实验现象
①A+B生成白色沉淀④B+C无明显变化
②A+C放出无色气体⑤B+D生成白色沉淀
③A+D放出无色气体⑥C+D无明显变化
已知：NaHSO4属于酸式盐，在水溶液中的电离方程式为：NaHSO4═Na++H++SO42-．
根据实验现象，回答下列问题：
（1）A为Na2CO3溶液，C为稀盐酸
（2）写出下列反应的离子方程式A+B：CO32-+Ba2+=BaCO3↓，A+D：CO32-+2H+=CO2↑+H2O，
（3）等物质的量浓度、等体积的B、D混合反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O，反应后得到的溶液中含有的阴离子有OH-．
（4）上述没有明显变化的实验④、⑥，其中④发生了离子反应，离子方程式为H++OH-=H2O．
20．设 N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．5.6 g Fe 和足量的氧气完全燃烧失去电子数为 3N A
B．1L 浓度为 0.5mol/LFeCl3 溶液加热煮沸后，会生成 0.5molFe（OH）3胶体粒子
C．常温常压下，23 g NO2 和 N2O4 的混合气体一定含有 N A 个氧原子
D．标况下，4.48L 的水中含有 H2O 分子的数目为 0.2N A
10．下列关于物质的量的叙述正确的是（　　）
A．1molNa2CO3约含有6.02×1023个Na2CO3分子
B．2molH2O的摩尔质量为36g/mol
C．标准状况下，22.4LCH4含有的电子数为10NA
D．物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中，含有Cl-个数为1NA
17．有下列物质，请按要求用序号填空：
①氢氧化钠固体②钢丝③氯化氢气体④稀硫酸⑤二氧化碳气体⑥氨水⑦碳酸钠粉末⑧蔗糖晶体⑨熔融氯化钠⑩CuSO4•5H2O固体．
（1）上述状态下可导电的是②④⑥⑨．
（2）属于电解质的是①③⑦⑨⑩．
（3）属于非电解质的是⑤⑧．
（4）上述状态下的电解质不能导电的是①③⑦⑩．
15．1mol H2燃烧生成液态水时放出285.8kJ热量，下列表示该反应的热化学方程式正确的是（　　）
A．2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-142.9 kJ•mol-1
B．2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=+571.6 kJ•mol-1
C．2H2+O2═2H2O△H=-571.6 kJ•mol-1
D．2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6 kJ•mol-1
16．下列有关Na2CO3和NaHCO3说法中，正确的是（　　）
A．两者都能溶于水并且都能和水反应，前者的溶解度大于后者
B．两者都能用于治疗胃酸过多疾病，前者的效果好于后者
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D．等体积等浓度的AlCl3溶液分别和足量的Na2CO3和NaHCO3反应，前者产生CO2多

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