Question

欲在室温和1.01×10⁵Pa条件下测定镁的原子量。请利用图给定的仪器（盛放镁条的隔板有小孔）组装成一套实验装置（每种仪器只允许用一次）。

请回答下列问题：
（1）假设气流方向为左→右，则各仪器的接口连接的先后顺序为（用小写字母填写）______。
（2）连接好仪器后，要进行的操作有以下几步：① 待仪器B中的物质恢复至室温时，测量量简C中水的体积（若假定将测定的体积换算成标准状况下为VmL）；② 擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量（假定其质量为mg），并将其投入试管B中；③ 检查各装置的气密性；④ 旋开仪器A上分液漏斗的活塞，当镁条完全溶解时再关闭活塞。上述几步操作的先后顺序是______。
（3）根据实验数据可算出镁的相对原子质量，其数字表达式为________。
（4）若未将试管B冷却至室温就测量量筒C中水的体积，这将会使所测镁的相对原子质量数据（填偏高、偏低或无影响）________。
（5）若未擦净镁条表面氧化膜就进行实验，这将会使所测镁的相对原子质量数据（填偏高、偏低或无影响）_________。

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

【错解分析】本题考查为实现某定量测定目标设计、组装仪器和操作程序的能力，以及依据实验原理判断实验误差的能力。
【正解】本题测定镁的相对原子质量的实验原理是根据已称量的mg镁产生H₂的体积，来计算镁的相对原子质量。根据题目给的装置，完成此实验必须做到以下两点：一是镁跟盐酸反应要充分；二是用排水法准确量得产生H₂的体积。
为此，仪器的连接顺序应为：a接h、g接b、c接f、e接d，最终使产生的H₂将D中的水排入量筒中，可测得H₂的体积。
根据Mg与HCl反应不难确定（设镁的相对原子质量为A）：
Mg——H₂
A     22400
m      V
A=
实验误差的讨论应依据上式：若B试管未冷却至室温，H₂体积偏大，会造成计算结果镁原子量偏低；若镁条表面氧化膜未擦净，称量时将MgO的质量计在镁的质量上，实际收集到H₂体积偏小，计算结果的相对原子质量偏高。