30.(24分)下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法是某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成正一价的分子离子。分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通
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过狭缝s2、s3射入磁感强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ。最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。若测得细线到狭缝s3的距离为d
(1)导出分子离子的质量m的表达式。
(2)根据分子离子的质量数M可用推测有机化合物的结构简式。若某种含C、H和卤素的化合物的M为48,写出其结构简式。
(3)现有某种含C、H和卤素的化合物,测得两个M值,分别为64和66。试说明原因,并写出它们的结构简式。
在推测有机化合物的结构时,可能用到的含量较多的同位素的质量数如下表:
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元 素 |
H |
C |
F |
Cl |
Br |
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含量较多的同 位素的质量数 |
1 |
12 |
19 |
35,37 |
79,81 |
28.(30分)用图示的装置制取氢气,在塑料隔板上放粗锌粒,漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸,若打开弹簧夹,则酸液由漏斗流下,试管中液面上升与锌粒接触,发生反应。产生的氢气由支管导出;若关闭弹簧夹,则试管中液面下降,漏斗中液面上升,酸液与锌粒脱离接触,反应自行停止。需要时再打开弹簧夹,又可以使氢气发生。这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。
回答下面问题:
(1)为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降?
(2)这种制气装置在加入反应物前,怎样检查装置的气密性?
(3)从下面三个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装置制取的气体,填写下表中的空白。
① 大理石与盐酸反应制取二氧化碳
② 黄铁矿与盐酸反应制取硫化氢
③ 用二氧化锰催化分解过氧化氢制氧气
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气体名称 |
收集方法 |
检验方法 |
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(4)食盐跟浓硫酸反应制氯化氢不能用这种装置随制随停。试说明理由。