Question

1．某同學設(shè)計圖所示裝置分別進行探究實驗（夾持裝置已略去），請回答下列問題：

實驗	藥品	制取氣體	量氣管中的液體
①	Cu、濃HNO3		H2O
②	CaO固體、濃氨水	NH3
③	粗鎂、稀H2SO4 （足量）[雜質(zhì)不與硫酸反應(yīng)]	H2	H2O

（1）儀器a的名稱是干燥管．
（2）檢查該裝置的氣密性的方法是：關(guān)閉開關(guān)A和分液漏斗活塞，微熱燒瓶，量氣管右端液面升高，說明氣密性良好．
（3）該同學認為實驗①可通過收集測量NO₂氣體的體積，來探究Cu樣品的純度．請問是否可行否（填“是”或“否”）；實驗①中燒瓶內(nèi)反應(yīng)的離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O．
（4）實驗②中，量氣管中的液體最好是D：
A．H₂O      B．飽和NaHCO₃溶液C．飽和Na₂CO₃溶液      D．CCl₄
（5）本實驗應(yīng)對量氣管多次讀數(shù)，讀數(shù)時應(yīng)注意：
①恢復至室溫，②保持量氣管內(nèi)液體與干燥管內(nèi)液體液面相平，③視線與凹液面最低處相平．
（6）實驗③獲得以下數(shù)據(jù)（所有氣體體積均已換算成標準狀況）．

編號	鎂（含雜質(zhì)）質(zhì)量	量氣管第一次讀數(shù)	量氣管第二次讀數(shù)
1	0.5g	10.0mL	346.5mL
2	0.5g	10.0mL	335.0mL
3	0.5g	10.0mL	345.5mL

根據(jù)上述合理數(shù)據(jù)計算粗Mg中Mg的質(zhì)量分數(shù)72%．

Answer 1

分析 （1）儀器a為干燥管；
（2）利用氣體的熱脹冷縮，關(guān)閉開關(guān)A和分液漏斗活塞，微熱燒瓶，量氣管液面升高，說明氣密性良好；
（3）二氧化氮與水反應(yīng)，導致測定二氧化氮的體積不準；Cu與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮與水；
（4）量氣管中液體的選擇標準是：和該氣體不反應(yīng)，不溶解該氣體；
（5）對量氣管讀數(shù)時，首先等實驗裝置恢復到室溫再進行下一步操作，然后調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平，最后讀數(shù)時視線與凹液面最低處相平；
（6）實驗③中，第2次與第1、3次實驗測得氫氣的體積相差較低，應(yīng)舍去第2次數(shù)據(jù)，根據(jù)量氣管的第二次讀數(shù)-第一次讀數(shù)=生成氫氣的體積，利用第1、3次數(shù)據(jù)求出生成氫氣的平均值，再根據(jù)方程式求出粗鎂中Mg的質(zhì)量，進而計算出Mg的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）儀器a為干燥管，故答案為：干燥管；
（2）關(guān)閉開關(guān)A和分液漏斗活塞，微熱燒瓶，量氣管右端液面升高，說明氣密性良好，
故答案為：微熱燒瓶，量氣管右端液面升高；
（3）二氧化氮與水反應(yīng)，導致測定二氧化氮的體積不準，故方案不可行；Cu與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮與水，反應(yīng)離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：否；Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（4）實驗②中氨氣極易溶于水，所以量氣管中液體不能選用水及水溶液，只能選和氨氣不反應(yīng)的四氯化碳，故答案為：D；
（5）根據(jù)PV=nRT，為保證測出來的氣體體積是當時大氣壓下的體積，在讀數(shù)時應(yīng)注意：①將實驗裝置恢復到室溫，②使量氣管兩端液面相平，相平說明兩邊液面上的壓強一樣，這樣測出來的氣體體積才是當時大氣壓下的體積，③視線與凹液面最低處相平，俯視或仰視會造成誤差；
故答案為：保持量氣管內(nèi)液體與干燥管內(nèi)液體液面相平；
（6）實驗③中，第2次與第1、3次實驗測得氫氣的體積相差較低，應(yīng)舍去第2次數(shù)據(jù)，生成氫氣體積為$\frac{（346.5-10）mL+（345.5-10）mL}{2}$=336mL=0.336L，
設(shè)生成0.346L氫氣，需Mg的質(zhì)量為x，則：
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24g           22.4L
x            0.336L
x=$\frac{24g×0.336L}{22.4L}$=0.36g
所以鎂的質(zhì)量分數(shù)為 $\frac{0.36g}{0.5g}$×100%=72%
故答案為：72%．

點評 本題考查物質(zhì)含量的測定，理解原理是解題關(guān)鍵，是對學生綜合能力的考查，需要學生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等．