Question

【題目】某課外活動小組的同學用如圖所示裝置（固定裝置未畫出）測定含有雜質的鎂帶中鎂單質的質量分數（雜質與酸接觸不產生氣體）．實驗過程是：

①取一段鎂帶樣品，準確稱得其質量為0.030g．

②往量氣管內裝水至低于刻度“0”的位置．按如圖所示（未裝藥

品）裝配好儀器．

③檢查裝置氣密性．

④在試管中加入足量的稀硫酸，稍傾斜試管，將用水濕潤的鎂帶小心貼在試管壁上，塞緊橡皮塞．

⑤調整量氣管液面，使兩邊的液面保持同一水平，記錄量氣管中液面位置．

⑥把試管底部略為抬高，使鎂帶與稀硫酸接觸完全反應．

⑦待冷卻至室溫后，再次記錄量氣管中液面位置．

⑧算出量氣管中增加的氣體體積為23.96mL．

已知：同溫同壓下，不同氣體混合后體積等于混合前各氣體體積之和．

請回答下列問題：

（1）寫出鎂與稀硫酸反應的化學方程式： ．

（2）能否用托盤天平稱量0.030g鎂帶樣品？ （填“能”或“不能”）．

（3）若不改變溫度，如何用較簡單的方法檢查如圖所示裝置的氣密性？ ．

（4）經換算，該實驗獲得的氫氣質量為0.002 0g．該鎂帶中單質鎂的質量分數是 ．

（5）實驗過程⑦中再次記錄量氣管的液面位置時，試管中留有氫氣，是否會影響實驗最終結果？ （填“是”或“否”），理由是 ．

Answer 1

【答案】（1）Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；（2）不能；（3）把玻璃管下移一段距離，使玻璃管和量氣管中的水形成一定的液面差，若一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣（合理答案均可）；（4）80%；（5）否；因為試管中留有的氫氣體積等于從試管中排出的空氣體積，所以對實驗最終結果沒有影響

【解析】（1）反應物為鎂和硫酸，生成物為硫酸鎂和氫氣，氫氣后面標上上升符號，把短線改成等號；故填：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；

（2）因為托盤天平只能準確到0.1g，所以不能稱量0.030g鎂帶樣品；故填：不能；

（3）根據連通器原理可知如果裝置漏氣的話兩端壓強相等都等于外界大氣壓，兩管內液面始終處于同一水平面，如果高度不同，說明裝置不漏氣，所以可以將玻璃管下移一段距離，使玻璃管與量氣管形成一段液面差，如果液面差高度保持不變，則裝置不漏氣；

故填：把玻璃管下移一段距離，使玻璃管和量氣管中的水形成一定的液面差，若一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣（合理答案均可）；

（4）解：設要生成0.002g 氫氣，需要參加反應的鎂條質量為X，則：

Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑

24 2

X 0.002g

解得：X=0.024g，所以不純鎂帶中單質鎂的質量分數：×100%=80%．

故答案為：80%；

（5）在同溫同壓下，不同氣體混合后體積等于混合前各氣體體積之和，所以反應前試管內是空氣，反應后是氫氣，體積是相等的，所以不影響實驗結果；