Question

7．【提出問題】某學(xué)習(xí)小組欲測定物質(zhì)MO中M的相對原子質(zhì)量．
【設(shè)計與實(shí)驗(yàn)】
（1）連接好裝置，并檢查裝置氣密性．
（2）將樣品MO放入硬質(zhì)大玻璃管中，稱其質(zhì)量為79.0g（硬質(zhì)大玻璃管質(zhì)量為55.0g），稱量裝置E的質(zhì)量為200.0g．
（3）檢查裝置無誤后，打開分液漏斗活塞向錐形瓶中滴加入稀鹽酸．
（4）-段時間后點(diǎn)燃酒精燈，待D中固體完全反應(yīng)后，停止加熱，待D中玻璃管冷卻至室溫，關(guān)閉分漓漏斗活塞
（5）稱量裝置E的質(zhì)量為205.4g．

【問題討論】
（1）B裝置中氫氧化鈉溶液的作用吸收鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體，B中長玻璃管的作用平衡廣口瓶內(nèi)外氣壓，起安全作用，防止橡膠塞沖出．
（2）C裝置的作用干燥氫氣．
【得出結(jié)論】經(jīng)過分析與計算，得出M的相對原子質(zhì)量為64．
【誤差分析】
（1）如果測出M的相對原子質(zhì)量偏大，原因可能是樣品沒有完全反應(yīng)（寫出一種）．
（2）如果測出M的相對原子質(zhì)量偏小，原因可能是C中濃硫酸不夠（寫出一種）．
【拓展探究】
（1）小明在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，稱量硬質(zhì)大玻璃管和管內(nèi)藥品質(zhì)量為74.2g，從而驗(yàn)證了水中氫氧元素的質(zhì)量比．請寫出數(shù)據(jù)處理過程．
（2）如果樣品沒有完全反應(yīng)，如下判斷正確的是BC（填字母）．
A．可以比較準(zhǔn)確測定M的相對原子質(zhì)量
B．可以比較準(zhǔn)確驗(yàn)證水中氫氧元素質(zhì)量比
C．不能比較準(zhǔn)確測定M的相對原子質(zhì)量
D．不能比較準(zhǔn)確驗(yàn)證水中氫氧元素質(zhì)量比．

Answer 1

分析 【設(shè)計與實(shí)驗(yàn)】（1）根據(jù)有氣體參加的反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)之前需要檢驗(yàn)裝置氣密性進(jìn)行分析；
【問題討論】（1）根據(jù)鹽酸具有揮發(fā)性，氫氧化鈉會與氯化氫反應(yīng)，長玻璃管可以保持廣口瓶內(nèi)外氣壓的平衡進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)濃硫酸有吸水性進(jìn)行分析；
【得出結(jié)論】根據(jù)題中的數(shù)據(jù)和發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行分析；
【誤差分析】根據(jù)金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng)和各個裝置變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
【拓展探究】（1）根據(jù)金屬氧化物減少的氧元素的質(zhì)量，濃硫酸吸收的是水的質(zhì)量進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)樣品沒有完全反應(yīng)，會影響金屬相等原子質(zhì)量的計算，不會影響水中氫、氧元素質(zhì)量比的計算進(jìn)行分析．

解答 解：【設(shè)計與實(shí)驗(yàn)】（1）有氣體參加的反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)之前需要檢驗(yàn)裝置氣密性；
【問題討論】（1）鹽酸具有揮發(fā)性，氫氧化鈉會與氯化氫反應(yīng)，所以B裝置中氫氧化鈉溶液的作用：吸收鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體，長玻璃管可以保持廣口瓶內(nèi)外氣壓的平衡，所以B中長玻璃管的作用是：平衡廣口瓶內(nèi)外氣壓，起安全作用，防止橡膠塞沖出；
（2）濃硫酸有吸水性，所以C裝置的作用是：干燥氫氣；
【得出結(jié)論】E中濃硫酸增加的質(zhì)量就是氫氣和金屬氧化物反應(yīng)生成水的質(zhì)量，所以生成水的質(zhì)量為：205.4g-200g=5.4g，
設(shè)金屬的相對原子質(zhì)量為x
MO+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$M+H₂O
x+16        18
24g         5.4g
$\frac{x+16}{24g}$=$\frac{18}{5.4g}$
 x=64
所以金屬的相對原子質(zhì)量為64；
【誤差分析】（1）結(jié)合上面的計算$\frac{x+16}{24g}$=$\frac{18}{5.4g}$可知，金屬氧化物沒有完全反應(yīng)，E中濃硫酸增加的質(zhì)量就會偏小，導(dǎo)致計算出的相對原子質(zhì)量就會偏大，所以如果測出M的相對原子質(zhì)量偏大，原因可能是：樣品沒有完全反應(yīng)；
（2）結(jié)合上面的計算$\frac{x+16}{24g}$=$\frac{18}{5.4g}$可知，C中的濃硫酸不足，會使一部分水蒸氣進(jìn)入E中，E增加的質(zhì)量偏大，導(dǎo)致計算出的相對原子質(zhì)量就會偏大，所以如果測出M的相對原子質(zhì)量偏小，原因可能是：C中濃硫酸不夠；
【拓展探究】（1）金屬氧化物減少的氧元素的質(zhì)量，濃硫酸吸收的是水的質(zhì)量，所以水中氫、氧元素的質(zhì)量比是：[5.4g-（79g-74.2g）]：（79g-74.2g）=1：8；
（2）樣品沒有完全反應(yīng)，結(jié)合上面的計算$\frac{x+16}{24g}$=$\frac{18}{5.4g}$可知，會影響金屬相等原子質(zhì)量的計算，金屬氧化物中的氧元素和氫氣中的氫元素的變化是成比例的，所以不會影響水中氫、氧元素質(zhì)量比的計算，故選：BC．
故答案為：（1）檢查裝置氣密性；
【問題討論】（1）吸收鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體，平衡廣口瓶內(nèi)外氣壓，起安全作用，防止橡膠塞沖出；
（2）干燥氫氣；
【得出結(jié)論】64；
【誤差分析】（1）樣品沒有完全反應(yīng)；
（2）C中濃硫酸不夠；
【拓展探究】（1）1：8；
（2）BC．

點(diǎn)評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識和題中的提示進(jìn)行解答．