Question

2．現(xiàn)有藥品和如圖裝置：mg鋅片、鐵片、稀硫酸、水，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定鋅的相對(duì)原子質(zhì)量（實(shí)驗(yàn)是在通常狀況下進(jìn)行的）．請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)：

（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）所選用裝置的連接順序?yàn)椋ㄌ罱涌谧帜福〣DCE．
（3）取Wg純鐵片與稀硫酸反應(yīng)測(cè)得生成氣體V₁mL，該步驟的目的是測(cè)定該條件下氣體摩爾體積．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，在讀取測(cè)量實(shí)驗(yàn)中生成氫氣的體積時(shí)，你認(rèn)為合理的是ABD．
A．待實(shí)驗(yàn)裝置冷卻后再讀數(shù)
B．上下移動(dòng)量筒④，使其中液面與廣口瓶中液面相平
C．上下移動(dòng)量筒⑤，使其中液面與廣口瓶中液面相平
D．視線與凹液面的最低點(diǎn)水平讀取量筒中水的體積
（5）mg鋅片與稀硫酸反應(yīng)測(cè)得生成氣體V₂mL，則Zn的相對(duì)原子質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式為$\frac{56m{V}_{1}}{W{V}_{2}}$（用上述字母表示）．
（6）假設(shè)鋅片中含不與酸反應(yīng)的雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得鋅的相對(duì)原子質(zhì)量可能比真實(shí)值（填“偏大”、“偏小”或“不變”，下同）偏大；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，仰視量筒讀數(shù)，測(cè)得值偏大．

Answer 1

分析 （1）鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣；
（2）裝置的組裝順序：合金與水反應(yīng)，用排水量氣法測(cè)定氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導(dǎo)管一定要短進(jìn)長(zhǎng)出，增大壓強(qiáng)原理將水排出，量筒中水的體積就是生成氫氣的體積，量筒內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)伸入量筒底部；
（3）取Wg純鐵片與稀硫酸反應(yīng)測(cè)得生成氣體V₁mL，該步驟的目的是測(cè)定該條件下氣體摩爾體積，據(jù)此進(jìn)行分析；
（4）反應(yīng)放熱導(dǎo)致氫氣的溫度偏高，故應(yīng)冷卻后再進(jìn)行讀取氫氣的體積，讀取實(shí)驗(yàn)中生成氫氣的體積時(shí)上下移動(dòng)量筒，使其中液面與廣口瓶中液面相平，視線與凹液面的最低點(diǎn)水平讀取氫氣的體積；
（5）Fe～H₂，則n（H₂）=n（Fe）=$\frac{Wg}{56g/mol}$=$\frac{W}{56}$mol，則Vm=$\frac{V}{n}$=$\frac{{V}_{1}}{\frac{W}{56}}$=$\frac{56{V}_{1}}{W}$mol/ml，并據(jù)M=$\frac{m}{n}$=$\frac{m}{\frac{V}{{V}_{m}}}$=$\frac{m{V}_{m}}{V}$求Zn的相對(duì)原子質(zhì)量；
（6）根據(jù)摩爾質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$，通過(guò)分析各種操作失誤對(duì)所測(cè)量的氫氣體積的影響來(lái)分析．

解答 解：（1）鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，故化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
故答案為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）裝置的組裝順序：合金與水反應(yīng)，用排水量氣法測(cè)定氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導(dǎo)管一定要短進(jìn)長(zhǎng)出，利用增大壓強(qiáng)原理將水排出，量筒中水的體積就是生成氫氣的體積，量筒內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)伸入量筒底部，故連接順序?yàn)锽DCE，
故答案為：BDCE；
（3）取Wg純鐵片與稀硫酸反應(yīng)測(cè)得生成氣體V₁mL，該步驟的目的是測(cè)定該條件下氣體摩爾體積，
故答案為：測(cè)定該條件下氣體摩爾體積；
（4）反應(yīng)放熱導(dǎo)致氫氣的溫度偏高，故應(yīng)冷卻后再進(jìn)行讀取氫氣的體積，讀取實(shí)驗(yàn)中生成氫氣的體積時(shí)上下移動(dòng)量筒，使其中液面與廣口瓶中液面相平，視線與凹液面的最低點(diǎn)水平讀取氫氣的體積，故選ABD，
故答案為：ABD；
（5）Fe～H₂，則n（H₂）=n（Fe）=$\frac{Wg}{56g/mol}$=$\frac{W}{56}$mol，則Vm=$\frac{V}{n}$=$\frac{{V}_{1}}{\frac{W}{56}}$=$\frac{56{V}_{1}}{W}$mol/ml，并據(jù)M=$\frac{m}{n}$=$\frac{m}{\frac{V}{{V}_{m}}}$=$\frac{m{V}_{m}}{V}$=$\frac{m×\frac{56{V}_{1}}{W}}{{V}_{2}}$=$\frac{56m{V}_{1}}{W{V}_{2}}$，
故答案為：$\frac{56m{V}_{1}}{W{V}_{2}}$；
（6）由于摩爾質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{56m{V}_{1}}{W{V}_{2}}$g/mol，假如鋅片含不與酸反應(yīng)的雜質(zhì)，則測(cè)得生成的氫氣的體積V₂偏小，則M偏大；仰視量筒讀數(shù)，導(dǎo)致測(cè)得生成的氫氣的體積V₂偏小，則M偏大，
故答案為：偏大；偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了是鋅和硫酸的反應(yīng)方程式書寫，誤差分析，正確讀取生成氣體的方法，摩爾質(zhì)量的求算等，本題難度中等．