Question

為了測定鎂帶的純度，可通過測定鎂帶與鹽酸反應(yīng)生成氣體的體積，在進行計算：
（1）用電子天平準(zhǔn)確稱取純凈的鎂帶12g，并將其投入到足量的鹽酸中．完全反應(yīng)后，理論上可收集到氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下

 

L．
（2）若鎂帶中含有鋅或鋁中的一種雜質(zhì)．現(xiàn)稱取相同的樣品進行實驗，測得的氣體體積（已換算到標(biāo)準(zhǔn)狀況）數(shù)據(jù)列表如下：

實驗次數(shù)	鎂帶質(zhì)量（g）	測得氣體的體積（L）
1	12g	11.4L
2	12g	11.6L

測得氣體體積的平均值是

 

．據(jù)分析，測得的結(jié)果比（1）中的理論值要

 

．其原因是含有雜質(zhì)

 

（填“鐵”或“鋁”）．
（3）利用測得的數(shù)據(jù)求鎂帶的純度．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）鎂和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鎂，根據(jù)方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑進行計算；
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，測得氣體體積的平均值

11.4L+11.6L

2

=11.5L＞11.2L，所以測得的結(jié)果比同質(zhì)量的純鎂產(chǎn)生的氣體體積多，由于2Al～3H₂↑，Zn～H₂↑，所以在質(zhì)量相同的條件下，鋁和稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣比鎂多，鋅和稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣比鎂少，所以含有的雜質(zhì)應(yīng)該是鋁；
（3）設(shè)Mg有x mol，Al有y mol，則根據(jù)固體總質(zhì)量和產(chǎn)生的總氫氣列方程組，再結(jié)合鎂帶的純度=

m(鎂)

m(總重量)

×100%計算．

解答： 解：（1）鎂和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鎂，方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，則生成氫氣的體積應(yīng)該是

12g

24g/mol

×22.4L/mol=11.2L，
故答案為：11.2；
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，測得氣體體積的平均值

11.4L+11.6L

2

=11.5L＞11.2L，所以測得的結(jié)果比同質(zhì)量的純鎂產(chǎn)生的氣體體積多，由于2Al～3H₂↑，Zn～H₂↑，所以在質(zhì)量相同的條件下，鋁和稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣比鎂多，鋅和稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣比鎂少，所以含有的雜質(zhì)應(yīng)該是鋁；故答案為：16.95L；多；鋁；
（3）設(shè)Mg有x mol，Al有y mol，根據(jù)2Al～3H₂↑，Mg～H₂↑，
則：

24x+27y=12 x+1.5y= 11.5L 22.4L/mol

得x=0.036（mol）
所以鎂帶的純度為

0.036mol×24g/mol

12g

×100%=7.1%%，
答：鎂帶的純度為7.1%；

點評：本題是中等難度的試題，基礎(chǔ)性強，在注重對學(xué)生基礎(chǔ)知識鞏固和訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)，旨在考查學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范的答題能力，提高學(xué)生的應(yīng)試能力和學(xué)習(xí)效率．