Question

6．现有药品和如图装置：质量为wg的锌片、稀H₂SO₄、无水硫酸铜和蒸馏水，
设计一个简单的实验，测定Zn的相对原子质量（气体体积均可认为是在标准状况下测定）参见如图
（1）应选用的装置的连接顺序是（填接口字母）DCBE．
（2）操作中，怎样加放试剂以保证不漏出氢气连接好装置后，打开③的活塞，加入适量的稀硫酸，将试管倾斜一定角度，将锌片放在试管壁上，塞好塞子，缓慢竖起试管将锌片滑入硫酸中，使反应开始．
（3）以下是测量收集气体体积必须包括的几个步骤，则这三步操作的正确顺序是②①③
①调整量筒内外液面调试使之相同
②使试管和量筒内气体都冷却至室温
③读取量筒内气体的体积．
（4）若④中收集到水VmL（锌片反应完全），则锌的相对原子质量的数学表达式为$\frac{22400w}{V}$．
（5）由于锌片可能含不溶性杂质，实验测得的锌的相对原子质量可能比真实值偏高（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

分析 通过所提供的药品和仪器可知，实验原理为：将稀硫酸与锌片在③中充分反应，产生的氢气从D通入C，通过B将集气瓶中的水排入量筒中，通过测量排出的水的量来得知产生氢气的量，
（1）根据实验原理来分析仪器的连接顺序；
（2）保证不漏出氢气即保证在塞紧活塞前不让锌和硫酸接触；
（3）从气体的热胀冷缩和读量筒中气体体积的方法两方面进行分析；
（4）根据提供的数据可知产生的氢气的量，再根据相对原子质量在数值上等于摩尔质量，而摩尔质量M=$\frac{m}{n}$来计算；
（5）根据摩尔质量M=$\frac{m}{n}$，通过分析各种操作失误对所测量的氢气体积的影响来分析．

解答 解：（1）将稀硫酸与锌片在③中充分反应，产生的氢气从D通入C，通过B将集气瓶中的水排入量筒中，通过测量排出的水的量来得知产生氢气的量，故装置的连接顺序为：DCBE，
故答案为：DCBE；
（2）操作中，要保证不漏出氢气，则在塞紧活塞前不让锌和硫酸接触，具体操作为：连接好装置后，打开③的活塞，加入适量的稀硫酸，将试管倾斜一定角度，将锌片放在试管壁上，塞好塞子，缓慢竖起试管将锌片滑入硫酸中，使反应开始，
故答案为：连接好装置后，打开③的活塞，加入适量的稀硫酸，将试管倾斜一定角度，将锌片放在试管壁上，塞好塞子，缓慢竖起试管将锌片滑入硫酸中，使反应开始；
（3）要准确测量气体体积必须保持量筒内外气体的温度和压强相等，因此在读取量筒内气体的体积之前，应使试管和量筒内的气体都冷却至室温；再调节量筒内外液面高度使之相同，所以正确的顺序为：②①③；
故答案为：②①③；
（4）根据提供的数据可知产生的氢气的量为VmL，即生成的氢气的物质的量n=$\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22400}$mol，而根据反应可知，1mol锌～1mol氢气，故反应掉的锌的物质的量n=$\frac{V}{22400}$mol，由于相对原子质量在数值上等于摩尔质量，而锌的摩尔质量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{wg}{\frac{V}{22400}mol}$=$\frac{22400w}{V}$g/mol，故锌的相对原子质量为$\frac{22400w}{V}$，
故答案为：$\frac{22400w}{V}$；
（5）由于摩尔质量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{22400w}{V}$g/mol，假如锌片含不与酸反应的杂质，则测得生成的氢气的体积v偏小，则M偏高；若气密性不好，则测得生成的氢气的体积v偏小，则M偏高，
故答案为：偏高．

点评 本题考查了排气量气装置，要注意的是锌和硫酸的反应，注意根据公式来分析误差，综合性较强，题目难度中等．