Question

欲在室溫和1.01×10⁵Pa條件下測定鎂的原子量。請利用圖給定的儀器（盛放鎂條的隔板有小孔）組裝成一套實驗裝置（每種儀器只允許用一次）。

請回答下列問題：
（1）假設(shè)氣流方向為左→右，則各儀器的接口連接的先后順序為（用小寫字母填寫）______。
（2）連接好儀器后，要進行的操作有以下幾步：① 待儀器B中的物質(zhì)恢復(fù)至室溫時，測量量簡C中水的體積（若假定將測定的體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下為VmL）；② 擦掉鎂條表面的氧化膜，將其置于天平上稱量（假定其質(zhì)量為mg），并將其投入試管B中；③ 檢查各裝置的氣密性；④ 旋開儀器A上分液漏斗的活塞，當(dāng)鎂條完全溶解時再關(guān)閉活塞。上述幾步操作的先后順序是______。
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算出鎂的相對原子質(zhì)量，其數(shù)字表達式為________。
（4）若未將試管B冷卻至室溫就測量量筒C中水的體積，這將會使所測鎂的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)（填偏高、偏低或無影響）________。
（5）若未擦凈鎂條表面氧化膜就進行實驗，這將會使所測鎂的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)（填偏高、偏低或無影響）_________。

Answer 1

（1）a接h、g接b、c接f、e接d
（2）②③④①或③②④①
（3）
（4）偏低
（5）偏高

【錯解分析】本題考查為實現(xiàn)某定量測定目標(biāo)設(shè)計、組裝儀器和操作程序的能力，以及依據(jù)實驗原理判斷實驗誤差的能力。
【正解】本題測定鎂的相對原子質(zhì)量的實驗原理是根據(jù)已稱量的mg鎂產(chǎn)生H₂的體積，來計算鎂的相對原子質(zhì)量。根據(jù)題目給的裝置，完成此實驗必須做到以下兩點：一是鎂跟鹽酸反應(yīng)要充分；二是用排水法準(zhǔn)確量得產(chǎn)生H₂的體積。
為此，儀器的連接順序應(yīng)為：a接h、g接b、c接f、e接d，最終使產(chǎn)生的H₂將D中的水排入量筒中，可測得H₂的體積。
根據(jù)Mg與HCl反應(yīng)不難確定（設(shè)鎂的相對原子質(zhì)量為A）：
Mg——H₂
A     22400
m      V
A=
實驗誤差的討論應(yīng)依據(jù)上式：若B試管未冷卻至室溫，H₂體積偏大，會造成計算結(jié)果鎂原子量偏低；若鎂條表面氧化膜未擦凈，稱量時將MgO的質(zhì)量計在鎂的質(zhì)量上，實際收集到H₂體積偏小，計算結(jié)果的相對原子質(zhì)量偏高。