Question

3．某學(xué)生用圖所示的裝置測定鎂的相對原子質(zhì)量：
（1）實驗前必須對裝置進(jìn)行氣密性檢查，具體操作是：裝置中注入一定量的水，上下移動量氣管，使兩邊形成液面高度差，靜置，液面高度差不變，證明裝置氣密性良好；
（2）如果量氣管的最大測量體積為50mL（假設(shè)條件為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則取金屬鎂條（設(shè)純度為100%）的質(zhì)量不超過0.053g；（精確到0.001）
（3）實驗結(jié)束，在讀取數(shù)據(jù)前必須：a冷卻，使溫度恢復(fù)到原來狀態(tài)；b調(diào)節(jié)量氣管，使量氣管與漏斗中的液面保持在同一水平；
（4）該學(xué)生實驗時稱取鎂條0.051g（已除去氧化膜），實驗結(jié)果收集到氣體48.00mL（已換算到標(biāo)準(zhǔn)狀況，其他實驗操作均正確），根據(jù)實驗測定，鎂的相對原子質(zhì)量為23.80；產(chǎn)生誤差的原因可能是裝置氣密性不良，可能漏氣或鎂條的氧化膜去除不盡（寫出一點）．

Answer 1

分析 （1）在裝置中注入一定量的水，如果氣密性良好，則上下移動量氣管，使兩邊形成液面高度差；
（2）根據(jù)1molMg能生成1mol氫氣來計算；
（3）讀數(shù)時應(yīng)保持氣體的壓強(qiáng)與外界相同；
（4）設(shè)出鎂的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，根據(jù)收集到的氫氣的體積計算出鎂的物質(zhì)的量，然后根據(jù)M=$\frac{m}{n}$來計算．

解答 解：（1）在裝置中注入一定量的水，如果氣密性良好，則上下移動量氣管，使兩邊形成液面高度差，靜置后，液面高度不變，
故答案為：在裝置中注入一定量的水，如果氣密性良好，則上下移動量氣管，使兩邊形成液面高度差；
（2）由于量氣管的最大測量體積為50mL，故所生成的氫氣的最大體積為50mL，物質(zhì)的量n=$\frac{0.05L}{22.4L/mol}$=$\frac{5}{2240}$mol，而1molMg能生成1mol氫氣，故需要的鎂的物質(zhì)的量n=
$\frac{5}{2240}$mol，質(zhì)量m=nM=×24g/mol=0.053g，故答案為：0.053；
（3）讀數(shù)時應(yīng)讓氣體恢復(fù)至原溫度、且保持氣體的壓強(qiáng)與外界相同，故應(yīng)使量氣管與漏斗中的液面保持在同一水平，故答案為：調(diào)節(jié)量氣管，使量氣管與漏斗中的液面保持在同一水平；
（4）設(shè)鎂的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，收集到的氫氣的體積為48.00mL，故氫氣的物質(zhì)的量n=$\frac{0.048L}{22.4L/mol}$=$\frac{48}{2240}$mol，而由于1mol鎂生成1mol氫氣，故鎂的物質(zhì)的量為
$\frac{48}{2240}$mol，則鎂的摩爾質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{0.051g}{\frac{48}{2240}mol}$=23.80g/mol，而一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對原子質(zhì)量，故鎂的相對原子質(zhì)量為23.80，比正確值偏小，原因可能是裝置氣密性不良，可能漏氣或鎂條的氧化膜去除不盡，故答案為：23.80；裝置氣密性不良，可能漏氣或鎂條的氧化膜去除不盡．

點評 本題考查了相對原子質(zhì)量的測定，應(yīng)注意的是在讀取氣體體積時，應(yīng)使氣體的壓強(qiáng)和外界壓強(qiáng)一致．