Question

14．某課外小組利用H₂還原黃色的WO₃粉末測定W的相對原子質量，下圖是測定裝置的示意圖，A中的試劑是鹽酸．

請回答下列問題：
（1）儀器中裝入的試劑：B鋅粒、D濃硫酸；
（2）連接好裝置后應首先檢查氣密性，（填寫操作）
（3）“加熱反應管E”和“從A瓶逐滴滴加液體”這兩步操作應該先進行的是先從A瓶逐滴滴加液體；在這兩步之間還應進行的操作是檢驗H₂的純度
（4）寫出反應過程中反應管E中的化學方程式：3H₂+WO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3H₂O+W，
（5）從實驗中測得了下列數據
①空E管的質量a； ②E管和WO₃的總質量b；③反應后E管和W粉的總質量c（冷卻到室溫稱量）；④反應前F管及內盛物的總質量d；⑤反應后F管及內盛物的總質量e
由以上數據可以列出計算W的相對原子質量的兩個不同計算式（除W外，其他涉及的元素的相對原子質量均為已知）：
計算式1：A_r（W）=$\frac{48（c-a）}{b-c}$；計算式2：A_r（W）=$\frac{54（c-a）}{e-d}$．

Answer 1

分析 裝置AB中試劑為鋅和稀鹽酸反應生成氫氣，氣體中混有水蒸氣和氯化氫，通過裝置C中的水除去氯化氫，通過裝置D中的濃硫酸干燥氫氣，通過裝置E加熱氫氣還原
WO₃反應生成W和水，裝置F是吸收反應生成的水蒸氣，剩余氫氣在最后點燃處理，
（1）根據實驗室制取氫氣的原理以及氫氣的干燥知識來回答；
（2）實驗裝置連接好了以后，要檢驗裝置的氣密性，根據大氣壓強原理來檢驗裝置的氣密性；
（3）實驗過程中要注意先將裝置中的空氣趕盡，再進行實驗，并檢驗氫氣的純度是關鍵；
（4）反應過程中反應管E中是利用氫氣還原WO₃ 生成W；
（5）根據H₂與WO₃反應的化學方程式，要求W的相對原子質量，可以用固體的質量變化，也可以利用生成的H₂O的質量求解．

解答 解：（1）實驗室用金屬鋅和鹽酸反應來獲得氫氣，制得氫氣混有揮發(fā)的氯化氫，可用水除去，氫氣可以用濃硫酸干燥，故答案為：鋅粒；濃硫酸；
（2）實驗裝置連接好了以后，要檢驗裝置的氣密性，可以根據氣壓原理來檢驗，關閉分液漏斗上的活塞，將G彎管浸沒在盛有水的燒杯中，溫熱燒瓶B，觀察G管口，若有氣泡逸出，停止加熱后，導氣管與燒杯中有液面差，一段時間內液面差保持不變，說明裝置的氣密性良好；
故答案為：檢查氣密性；
（3）實驗過程中，在H₂與WO₃反應前必須依次除去氯化氫、水蒸氣，裝置中的空氣趕盡，再進行實驗，所以先從A瓶逐滴滴加液體，待氫氣純凈后進行試驗，
故答案為：先從A瓶逐滴滴加液體；檢驗H₂的純度；
（4）反應過程中反應管E中是利用氫氣還原WO₃ 生成W，反應的化學方程式為：WO₃ +3H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ W+3H₂O，
故答案為：WO₃ +3H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ W+3H₂O；
（5）WO₃ +3H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ W+3H₂O
   Ar（W）+48   Ar（W）  54
    b-a       c-a      e-d
即$\frac{Ar（W）+48}{b-a}$=$\frac{Ar（W）}{c-a}$=$\frac{54}{e-d}$
分別求解，可求得Ar（W）=$\frac{48（c-a）}{b-c}$=$\frac{54（c-a）}{e-d}$，
故答案為：$\frac{48（c-a）}{b-c}$；$\frac{54（c-a）}{e-d}$．

點評 本題主要考查了W元素的相對原子質量的測定，同時還考查了基本實驗操作，綜合性較強，難度較大，注意各個量代表的含義．