Question

6．現(xiàn)有藥品和如圖裝置：質(zhì)量為wg的鋅片、稀H₂SO₄、無水硫酸銅和蒸餾水，
設計一個簡單的實驗，測定Zn的相對原子質(zhì)量（氣體體積均可認為是在標準狀況下測定）參見如圖
（1）應選用的裝置的連接順序是（填接口字母）DCBE．
（2）操作中，怎樣加放試劑以保證不漏出氫氣連接好裝置后，打開③的活塞，加入適量的稀硫酸，將試管傾斜一定角度，將鋅片放在試管壁上，塞好塞子，緩慢豎起試管將鋅片滑入硫酸中，使反應開始．
（3）以下是測量收集氣體體積必須包括的幾個步驟，則這三步操作的正確順序是②①③
①調(diào)整量筒內(nèi)外液面調(diào)試使之相同
②使試管和量筒內(nèi)氣體都冷卻至室溫
③讀取量筒內(nèi)氣體的體積．
（4）若④中收集到水VmL（鋅片反應完全），則鋅的相對原子質(zhì)量的數(shù)學表達式為$\frac{22400w}{V}$．
（5）由于鋅片可能含不溶性雜質(zhì)，實驗測得的鋅的相對原子質(zhì)量可能比真實值偏高（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

分析 通過所提供的藥品和儀器可知，實驗原理為：將稀硫酸與鋅片在③中充分反應，產(chǎn)生的氫氣從D通入C，通過B將集氣瓶中的水排入量筒中，通過測量排出的水的量來得知產(chǎn)生氫氣的量，
（1）根據(jù)實驗原理來分析儀器的連接順序；
（2）保證不漏出氫氣即保證在塞緊活塞前不讓鋅和硫酸接觸；
（3）從氣體的熱脹冷縮和讀量筒中氣體體積的方法兩方面進行分析；
（4）根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可知產(chǎn)生的氫氣的量，再根據(jù)相對原子質(zhì)量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量，而摩爾質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$來計算；
（5）根據(jù)摩爾質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$，通過分析各種操作失誤對所測量的氫氣體積的影響來分析．

解答 解：（1）將稀硫酸與鋅片在③中充分反應，產(chǎn)生的氫氣從D通入C，通過B將集氣瓶中的水排入量筒中，通過測量排出的水的量來得知產(chǎn)生氫氣的量，故裝置的連接順序為：DCBE，
故答案為：DCBE；
（2）操作中，要保證不漏出氫氣，則在塞緊活塞前不讓鋅和硫酸接觸，具體操作為：連接好裝置后，打開③的活塞，加入適量的稀硫酸，將試管傾斜一定角度，將鋅片放在試管壁上，塞好塞子，緩慢豎起試管將鋅片滑入硫酸中，使反應開始，
故答案為：連接好裝置后，打開③的活塞，加入適量的稀硫酸，將試管傾斜一定角度，將鋅片放在試管壁上，塞好塞子，緩慢豎起試管將鋅片滑入硫酸中，使反應開始；
（3）要準確測量氣體體積必須保持量筒內(nèi)外氣體的溫度和壓強相等，因此在讀取量筒內(nèi)氣體的體積之前，應使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫；再調(diào)節(jié)量筒內(nèi)外液面高度使之相同，所以正確的順序為：②①③；
故答案為：②①③；
（4）根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可知產(chǎn)生的氫氣的量為VmL，即生成的氫氣的物質(zhì)的量n=$\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22400}$mol，而根據(jù)反應可知，1mol鋅～1mol氫氣，故反應掉的鋅的物質(zhì)的量n=$\frac{V}{22400}$mol，由于相對原子質(zhì)量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量，而鋅的摩爾質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{wg}{\frac{V}{22400}mol}$=$\frac{22400w}{V}$g/mol，故鋅的相對原子質(zhì)量為$\frac{22400w}{V}$，
故答案為：$\frac{22400w}{V}$；
（5）由于摩爾質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{22400w}{V}$g/mol，假如鋅片含不與酸反應的雜質(zhì)，則測得生成的氫氣的體積v偏小，則M偏高；若氣密性不好，則測得生成的氫氣的體積v偏小，則M偏高，
故答案為：偏高．

點評 本題考查了排氣量氣裝置，要注意的是鋅和硫酸的反應，注意根據(jù)公式來分析誤差，綜合性較強，題目難度中等．