Question

（12分）某探究性學(xué)習(xí)小組擬用小顆粒狀鋁硅合金與足量稀硫酸的反應(yīng)，測(cè)定通常狀況（約20℃，1 atm）下氣體摩爾體積的方法。擬選用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成試驗(yàn)：

（1）該組同學(xué)必須選用的裝置的連接順序是（用管口字母，可不填滿）：

A接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）

（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕打開其活塞，開始稀硫酸能滴入錐形瓶中，一會(huì)兒后稀硫酸不能順利滴入錐形瓶。請(qǐng)你幫助分析原因__________________。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，該組同學(xué)應(yīng)怎樣測(cè)量實(shí)驗(yàn)中生成氫氣的體積？_______________。

（4）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確測(cè)得4個(gè)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)前鋁硅合金的質(zhì)量m1 g，實(shí)驗(yàn)后殘留固體的質(zhì)量m2 g，實(shí)驗(yàn)后量筒中液面讀數(shù)為VmL。則通常狀況下氣體摩爾體積Vm＝_________。若合金中含銅，測(cè)得的Vm將________（偏大/偏小/無影響）。

Answer 1

（共12分）

（1）E D G

（2）鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變大

（3）待實(shí)驗(yàn)裝置冷卻后，上下移動(dòng)量筒使其中液面與廣口瓶中液面相平，再平視讀取量筒中水的體積，即氫氣在通常狀況時(shí)的體積。

（4） L·moL－1 無影響

【解析】

試題分析：（1）該裝置的組裝順序?yàn)楹辖鹋c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，連接順序?yàn)镋、D、G。

（2）鎂、鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變大，導(dǎo)致硫酸不能順利滴入錐形瓶，

所以答案為：鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體，使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變大。

（3）根據(jù)氣壓原理，待實(shí)驗(yàn)裝置冷卻后，上下移動(dòng)量筒使其中液面與廣口瓶中液面相平，再平視讀取量筒中水的體積，此時(shí)的體積即為常溫常壓下的體積，即氫氣在通常狀況時(shí)的體積。

（4）實(shí)驗(yàn)前鋁硅合金的質(zhì)量m1 g，實(shí)驗(yàn)后殘留固體的質(zhì)量m2 g，則金屬鋁的質(zhì)量是m1-m2，實(shí)驗(yàn)后量筒中液面讀數(shù)為VmL，即產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量是（V×10-3）/Vm，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)：

2Al+2NaOH+6H2O = 2Na[Al(OH)4]+3H2↑

2 3

(m1-m2)/27 （V×10-3）/Vm

[(m1-m2)/27]:[V×10-3）/Vm]=2：3，

解得Vm=18V/1000(m1-m2) LmoL-1

若合金中含有金屬銅，不會(huì)和硫酸發(fā)生反應(yīng)，和含有硅是一樣的結(jié)果，對(duì)測(cè)得的Vm無影響。

考點(diǎn)：考查實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理，硅、鋁的化學(xué)性質(zhì)等知識(shí)。