Question

（2012?永州模擬）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)（其中硅與稀硫酸不反應(yīng)）測(cè)定通常狀況（約20℃，1atm）下氣體摩爾體積的方法．?dāng)M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

E

接

D

接

G

；
（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，一會(huì)兒后稀硫酸也不能順利滴入錐形瓶．請(qǐng)你幫助分析原因

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）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？

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）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V_m=

18V

1000(m1-m2)

L/mol

．若合金中含銅，測(cè)得的V_m將

無(wú)影響

（偏大/偏小/無(wú)影響）．

Answer 1

分析：（1）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；
（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；
（3）保持分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等是讀取示數(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)；
（4）硅鋁合金中，只有金屬鋁可以和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，硅和硫酸之間不反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中量的關(guān)系來(lái)計(jì)算即可．

解答：解：（1）①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)椋篍、D、G；
故答案為：E、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；
故答案為：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，
故答案為：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）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)原理：
       2Al～3H₂↑
       2      3
  

m1-m2

27

  

V×10-3

Vm

即

2

m1-m2 27

=

3

V×10-3 Vm

，解得Vm=

18V

1000(m1-m2)

 L?moL^-1，若合金中含有金屬銅，不會(huì)和硫酸之間反應(yīng)，和含有硅是一樣的結(jié)果，
故答案為：V_m=

18V

1000(m1-m2)

 L?moL^-1；無(wú)影響．

點(diǎn)評(píng)：主要考查物質(zhì)含量的測(cè)定、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與裝置的理解、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)知識(shí)的綜合考查，需要學(xué)生具有知識(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力．