Question

為測定鎂帶的純度，可通過測定鎂帶與稀硫酸反應生成氣體的體積后再進行計算．
（1）用電子天平準確稱取純凈的鎂帶18.000g，并將其投入到足量的稀硫酸中．完全反應后，在標準狀況下可收集到氣體

 

L．
（2）若鎂帶中含有鋅或鋁中的一種雜質．現(xiàn)稱取相同的樣品進行實驗，測得的氣體體積（已換算到標準狀況）數(shù)據(jù)列表如下：

實驗次數(shù)	鎂帶質量（g）	測得氣體的體積（L）
1	18.000	16.90
2	18.000	17.00

測得氣體體積的平均值是

 

．據(jù)此分析，測得的結果比同質量的純鎂產生的氣體體積

 

（填“多”、“少”或“無影響”）．其原因是含有雜質

 

（填“鋅”或“鋁”）．
（3）利用測得的數(shù)據(jù)求鎂帶的純度．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）鎂和稀硫酸反應生成氫氣和硫酸鎂，根據(jù)方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑進行計算；
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，測得氣體體積的平均值

16.90L+17.00L

2

=16.95L＞16.800L，所以測得的結果比同質量的純鎂產生的氣體體積多，由于2Al～3H₂↑，Zn～H₂↑，所以在質量相同的條件下，鋁和稀硫酸反應生成的氫氣比鎂多，鋅和稀硫酸反應生成的氫氣比鎂少，所以含有的雜質應該是鋁；
（3）設Mg有x mol，Al有y mol，則根據(jù)固體總質量和產生的總氫氣列方程組，再結合鎂帶的純度=

m(鎂)

m(總質量)

×100%計算．

解答： 解：（1）鎂和稀硫酸反應生成氫氣和硫酸鎂，方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，則生成氫氣的體積應該是

18.000g

24g/mol

×22.4L/mol=16.800L，故答案為：16.800；
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，測得氣體體積的平均值

16.90L+17.00L

2

=16.95L＞16.800L，所以測得的結果比同質量的純鎂產生的氣體體積多，由于2Al～3H₂↑，Zn～H₂↑，所以在質量相同的條件下，鋁和稀硫酸反應生成的氫氣比鎂多，鋅和稀硫酸反應生成的氫氣比鎂少，所以含有的雜質應該是鋁；故答案為：16.95L；多；鋁；
（3）設Mg有x mol，Al有y mol，根據(jù)2Al～3H₂↑，Mg～H₂↑，則：

24x+27y=18.000 ; ; x+1.5y= 16.95 22.4

  得x=0.73（mol）
所以鎂帶的純度為

0.73×24

18.000

×100%=97.33%，
答：鎂帶的純度為97.33%；

點評：本題是中等難度的試題，基礎性強，在注重對學生基礎知識鞏固和訓練的基礎上，側重對學生能力的培養(yǎng)，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和規(guī)范的答題能力，提高學生的應試能力和學習效率．