Question

【題目】某興趣小組的同學設計了如下裝置進行試驗探究，請回答下列問題：

(1)為準確讀取量氣管的讀數，除視線應與量氣管凹液面最低處水平，還應注意 。考慮到分液漏斗滴入瓶中液體的體積(其它操作都正確)，則該裝置測得氣體的體積將 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

(2)若在瓶中放入生鐵，用此裝置驗證生鐵在潮濕空氣中發生吸氧腐蝕。

①通過分液漏斗向瓶中加入的試劑可選用下列 (填序號)

a．NaOH溶液 B．C2H5OH c．NaCl溶液 D．稀硫酸

②能證明生鐵在潮濕空氣中發生吸氧腐蝕的現象是 。

(3)若瓶中放入粗銅片(雜質不參與反應)，分液漏斗內放稀硝酸，通過收集并測量NO氣體的體積來探究粗銅樣品的純度。你認為此方法是否可行 (填“可行”或“不可行”)，若填“不可行”請說明原因 。

(4)為探究MnO2在H2O2制取O2過程中的作用，分別將等量 H2O2加入到瓶中，進行2次實驗(氣體體積在同一狀況下測定)：

序號	瓶中的物質	分液漏斗的物質	測得氣體體積
實驗1	足量MnO2	20mL H2O2	V1
實驗2	稀硫酸和足量MnO2	20mL H2O2	V1<V2<2V1

若實驗1中MnO2的作用是催化劑，則實驗2中發生反應的化學方程式為 。

(5)若瓶中放入鎂鋁合金，分液漏斗內放NaOH溶液，分別進行四次實驗，測得以下數據(氣體體積均已換算成標準狀況)：

編號	鎂鋁合金質量	量氣管第一次讀數	量氣管第二次讀數
Ⅰ	1.0 g	10.00 mL	346.30 mL
Ⅱ	1.0 g	10.00 mL	335.50 mL
Ⅲ	1.0g	10.00 mL	346.00 mL
Ⅳ	1.0 g	10.00 mL	345.70 mL

則鎂鋁合金中鎂的質量分數為 。

Answer 1

【答案】

(1)冷卻至室溫后，量氣管中和干燥管中的兩液面相平；無影響

(2)①ac②量氣管中液面下降

(3)不可行；NO會與裝置中O2、H2O發生反應生成HNO3，使測得的NO不準

(4)H2O2+MnO2+2H＋=Mn2＋+2H2O+O2↑、2H2O22H2O+O2↑(5)73%

【解析】

試題分析：(1)要準確讀取量氣管的讀數，應保持燒瓶內外氣體的壓強、溫度都相同，所以讀數時應注意使氣體冷卻至室溫，量氣管中的液面與漏斗中的液面要相平齊，當分液漏斗內的液體滴入燒瓶時，燒瓶中氣體也有一部分進入分液漏斗，所以分液漏斗內的液體滴入燒瓶對實驗結果沒有影響；

(2)①若在燒瓶中放入生鐵，用此裝置驗證生鐵在潮濕空氣中發生吸氧腐蝕時，選用的電解質溶液應為中性或堿性，如果用酸性電解質，有可能發生析氫腐蝕，故選ac；

②當鐵粉發生吸氧腐蝕時，燒瓶內的氧氣會被吸收，會導致燒瓶內的壓強減小，所以生鐵在潮濕空氣中發生吸氧腐蝕的現象是量氣管液面會下降；

(3)裝置中有空氣，銅與稀硝酸反應生成的NO會與空氣的氧氣反應生成二氧化氮，進而與水生成硝酸，會影響NO的體積的測定，所以這個裝置不能用來探究粗銅樣品的純度；

(4)二氧化錳既可作催化劑，同時二氧化錳又有氧化性，在酸性條件下可以氧化雙氧水生成氧氣，雙氧水分解時2molH2O2產生1molO2，氧化時1molH2O2產生1molO2，所以有V1＜V2＜2V1，所以實驗2中發生反應既有雙氧水的分解，又有雙氧水被二氧化錳的氧化，反應的化學方程式為2H2O22H2O+O2↑、H2O2+MnO2+H2SO4=2H2O+O2↑+MnSO4；

(5)根據表中的數據可知，實驗Ⅰ中氫氣的體積為336.30mL，實驗Ⅱ中氫氣的體積為325.50mL，實驗Ⅲ中氫氣的體積為336.00mL，實驗Ⅳ中氫氣的體積為335.70mL，四組數據中，實驗Ⅱ的數據偏差較大，為偶然誤差，舍去，所以實驗中制得的氫氣的體積為三個實驗中的平均值，即336.00mL，其物質的量為0.015mol，根據電子得失守恒可知2Al～3H2，所以鋁的物質的量為0.01mol，所以鋁的質量為0.27g，鎂的質量為1.0g-0.27g=0.73g，則鎂的質量分數為0.73÷1.0×100%=73%。