Question

某中學(xué)有甲、乙兩個(gè)探究性學(xué)習(xí)小組，他們擬用小顆粒的鋁銅合金與足量的稀硫酸反應(yīng)測(cè)定通常狀況（約20℃、1.01×10⁵Pa）下的氣體摩爾體積（V_m）．

（一）甲組同學(xué)擬設(shè)計(jì)如圖1所示的裝置來完成實(shí)驗(yàn)．
（1）寫出裝置I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______．
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕旋開其活塞，一會(huì)兒后發(fā)現(xiàn)稀硫酸不能順利滴入錐形瓶中．請(qǐng)幫助他們分析其原因：______．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，生成氫氣的體積近似等于：______．
（4）錐形瓶中殘存的氫氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有影響：______（填“有”、“沒有”、或“不能判斷”），簡(jiǎn)述理由：______．
（二）乙組同學(xué)仔細(xì)分析了甲組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置后以為，稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會(huì)將瓶中的空氣排出，使所測(cè)氫氣的體積偏大；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，連接廣口瓶
和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在，使所測(cè)氫氣的體積偏小．于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）裝置中導(dǎo)管a的作用是：______．
（2）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確測(cè)定出4個(gè)數(shù)據(jù)，如下表：

	實(shí)驗(yàn)前	實(shí)驗(yàn)后
鋁銅合金質(zhì)量（g）	m1	m2
量液管（C）體積（mL）	V1	V2

利用上述數(shù)據(jù)計(jì)算通常狀況下的氣體摩爾體積：V_m=______．

Answer 1

（一）
（1）鋁和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，其離子方程式為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
故答案為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
（2）鋁與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣使錐形瓶?jī)?nèi)氣壓增大，錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)大于大氣壓，所以稀硫酸不能順利滴入錐形瓶中．
故答案為：鋁與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣使錐形瓶?jī)?nèi)氣壓增大．
（3）氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)導(dǎo)致水從集氣瓶中排出，且氫氣不易溶于水，所以收集到的水的體積近似等于氫氣的體積．
故答案為：收集到水的體積近似等于氫氣的體積．
（4）裝置中有空氣存在，生成的氫氣不溶于水，在相同溫度和壓強(qiáng)下，參與氫氣的體積與排出空氣的體積相等，
所以沒有影響．
故答案為：沒有、相同溫度和壓強(qiáng)下，參與氫氣的體積與排出空氣的體積相等
（二）
（1）鋁與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣使錐形瓶?jī)?nèi)氣壓增大，錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)大于大氣壓，導(dǎo)管a使錐形瓶?jī)?nèi)的氣體進(jìn)入分液漏斗上方，使分液漏斗上方的壓強(qiáng)增大，稀硫酸順利滴下．
故答案為：平衡錐形瓶與分液漏斗內(nèi)的壓強(qiáng)，使稀硫酸順利滴下．
（2）2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
2mol 3mol



V_m=

故答案為：
分析：（一）（1）根據(jù)鋁和稀硫酸的反應(yīng)寫出相應(yīng)的離子方程式；
（2）根據(jù)反應(yīng)生成的氣體對(duì)錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)影響判斷；
（3）根據(jù)氣體的性質(zhì)判斷；
（4）根據(jù)同溫同壓下，氣體體積之間的關(guān)系分析；
（二）（1）根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)溶液的影響分析；
（2）根據(jù)鋁和氫氣之間的關(guān)系式計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了排氣量氣裝置，該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的溫度升高，影響氫氣體積的測(cè)量，但本題為涉及．