Question

3．某学生用图所示的装置测定镁的相对原子质量：
（1）实验前必须对装置进行气密性检查，具体操作是：装置中注入一定量的水，上下移动量气管，使两边形成液面高度差，静置，液面高度差不变，证明装置气密性良好；
（2）如果量气管的最大测量体积为50mL（假设条件为标准状况），则取金属镁条（设纯度为100%）的质量不超过0.053g；（精确到0.001）
（3）实验结束，在读取数据前必须：a冷却，使温度恢复到原来状态；b调节量气管，使量气管与漏斗中的液面保持在同一水平；
（4）该学生实验时称取镁条0.051g（已除去氧化膜），实验结果收集到气体48.00mL（已换算到标准状况，其他实验操作均正确），根据实验测定，镁的相对原子质量为23.80；产生误差的原因可能是装置气密性不良，可能漏气或镁条的氧化膜去除不尽（写出一点）．

Answer 1

分析 （1）在装置中注入一定量的水，如果气密性良好，则上下移动量气管，使两边形成液面高度差；
（2）根据1molMg能生成1mol氢气来计算；
（3）读数时应保持气体的压强与外界相同；
（4）设出镁的摩尔质量为Mg/mol，根据收集到的氢气的体积计算出镁的物质的量，然后根据M=$\frac{m}{n}$来计算．

解答 解：（1）在装置中注入一定量的水，如果气密性良好，则上下移动量气管，使两边形成液面高度差，静置后，液面高度不变，
故答案为：在装置中注入一定量的水，如果气密性良好，则上下移动量气管，使两边形成液面高度差；
（2）由于量气管的最大测量体积为50mL，故所生成的氢气的最大体积为50mL，物质的量n=$\frac{0.05L}{22.4L/mol}$=$\frac{5}{2240}$mol，而1molMg能生成1mol氢气，故需要的镁的物质的量n=
$\frac{5}{2240}$mol，质量m=nM=×24g/mol=0.053g，故答案为：0.053；
（3）读数时应让气体恢复至原温度、且保持气体的压强与外界相同，故应使量气管与漏斗中的液面保持在同一水平，故答案为：调节量气管，使量气管与漏斗中的液面保持在同一水平；
（4）设镁的摩尔质量为Mg/mol，收集到的氢气的体积为48.00mL，故氢气的物质的量n=$\frac{0.048L}{22.4L/mol}$=$\frac{48}{2240}$mol，而由于1mol镁生成1mol氢气，故镁的物质的量为
$\frac{48}{2240}$mol，则镁的摩尔质量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{0.051g}{\frac{48}{2240}mol}$=23.80g/mol，而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量，故镁的相对原子质量为23.80，比正确值偏小，原因可能是装置气密性不良，可能漏气或镁条的氧化膜去除不尽，故答案为：23.80；装置气密性不良，可能漏气或镁条的氧化膜去除不尽．

点评 本题考查了相对原子质量的测定，应注意的是在读取气体体积时，应使气体的压强和外界压强一致．