Question

【題目】現有如下藥品和裝置：質量為w（w＜1g）的鋅片、稀H2SO4、無水硫酸銅和蒸餾水，設計一個簡單實驗，測定Zn的相對原子質量（氣體體積均可認為是在標準狀況下測定）如圖
（1）該反應的離子方程式為
（2）應選用的裝置的連接順序是（填接口字母）

（3）操作中，怎樣加放試劑以保證不漏出氫氣
（4）以下是測量收集氣體體積必須包括的幾個步驟，則這三步操作的正確順序是
①調整量筒內外液面調試使之相同
②使試管和量筒內氣體都冷卻至室溫
③讀取量筒內氣體的體積．
（5）若④中收集到水VmL，則鋅的相對原子質量的數學表達式為
（6）由于鋅片可能含不溶性雜質，實驗測得的鋅的相對原子質量可能比真實值（填“偏高”或“偏低”，下同）； 若裝置氣密性不太好，測得值 ．

Answer 1

【答案】
（1）Zn+2H+=Zn2++H2↑
（2）DCBE
（3）連接好裝置后,打開③的活塞,加入適量的稀硫酸,將試管傾斜一定角度,將鋅片放在試管壁上,塞好塞子,緩慢豎起試管將鋅片滑入硫酸中,使反應開始
（4）②①③
（5）
（6）偏高,偏高
【解析】解：（1）鋅和稀硫酸的反應，離子方程式為：Zn+2H+=Zn2++H2↑，

故答案為：Zn+2H+=Zn2++H2↑；

（2）將稀硫酸與鋅片在③中充分反應，產生的氫氣從D通入C，通過B將集氣瓶中的水排入量筒中，通過測量排出的水的量來得知產生氫氣的量，故裝置的連接順序為：DCBE，

故答案為：DCBE；

（3）操作中，要保證不漏出氫氣，則在塞緊活塞前不讓鋅和硫酸接觸，具體操作為：連接好裝置后，打開③的活塞，加入適量的稀硫酸，將試管傾斜一定角度，將鋅片放在試管壁上，塞好塞子，緩慢豎起試管將鋅片滑入硫酸中，使反應開始，

故答案為：連接好裝置后，打開③的活塞，加入適量的稀硫酸，將試管傾斜一定角度，將鋅片放在試管壁上，塞好塞子，緩慢豎起試管將鋅片滑入硫酸中，使反應開始；

（4）要準確測量氣體體積必須保持量筒內外氣體的溫度和壓強相等，因此在讀取量筒內氣體的體積之前，應使試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫；再調節量筒內外液面高度使之相同，所以正確的順序為：②①③；

故答案為：②①③；

（5）根據提供的數據可知產生的氫氣的量為VmL，即生成的氫氣的物質的量n= = mol，而根據反應可知，1mol鋅～1mol氫氣，故反應掉的鋅的物質的量n= mol，由于相對原子質量在數值上等于摩爾質量，而鋅的摩爾質量M= = = g/mol，故鋅的相對原子質量為 ，

故答案為： ；

（6）由于摩爾質量M=M= = g/mol，假如鋅片含不與酸反應的雜質，則測得生成的氫氣的體積v偏小，則M偏高；若氣密性不好，則測得生成的氫氣的體積v偏小，則M偏高，

故答案為：偏高，偏高．

解：（1）設計化學實驗首先要明確實驗目的（測定Zn的相對原子質量）、利用的化學反應原理（Zn+2H+=Zn2++H2↑）（2）利排液法測氣體的體積。（3）為保證氫氣不逸出，則在塞緊活塞前不讓鋅和硫酸接觸，塞好塞子后再讓固體滑下與硫酸反應；（4） 氣體的體積與溫度和壓強有關，因此在讀取量筒內氣體的體積之前，應使試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫；再調節量筒內外液面高度使之相同；（5）利用氫氣的體積V確定其物質的量n，進而求出反應掉的鋅的物質的量再根據利用M= 求出其摩爾質量；（6）利用計算公式：摩爾質量M=M= = g/mol進行誤差分析。