Question

如圖裝置可用于多項定量實驗．圖中夾持固定裝置已略去，甲有刻度，供量氣用．
（ 1 ）裝置中有刻度的甲管可以用________代替 （填儀器名稱），按圖連接好裝置后，檢查裝置氣密性的方法是________
（ 2 ）某實驗小組用鎂粉、鹽酸、醋酸設(shè)計實驗來證明：在同溫同壓下，當(dāng)上述兩種酸的物質(zhì)的量相同時，與鎂粉反應(yīng)生成氫氣的體積相同而反應(yīng)速率不同．裝置如圖所示，
有關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄于下表：

酸溶液	酸溶液	氣體體積/mL	反應(yīng)時間
（實驗A）	（實驗B）	（25℃、101 kPa）	實驗A	實驗B
CH3COOH0.1 mol/L40.00mL	HCl溶液 0.1 mol/L 40.00mL	5	t（a1）=155 s	t（b1）=7 s
		10	t（a2）=310 s	t（b2）=16 s
		15	t（a3）=465 s	t（b3）=30 s
		20	t（a4）=665 s	t（b4）=54 s
		…	…	…

請回答下列問題：
①每次實驗至少需要用電子天平（能稱準(zhǔn)1mg） 稱取鎂粉________g；
②冷卻到25℃后，在讀取氣體體積時，首先應(yīng)如何操作：________；
③分析實驗數(shù)據(jù)，t（a1）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于t（b1）的原因是________．
（3）用圖示裝置，某同學(xué)設(shè)計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案，將單側(cè)面積為S cm²、質(zhì)量為mg的鍍鋅鐵皮與6mol?L^-1 NaOH溶液反應(yīng)．回答下列問題：（已知鋅的密度為 ρ　g/cm³）
①寫出Zn鍍層與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式________
②為提高測定的準(zhǔn)確性，需將錐形瓶上的單孔橡膠塞換為雙孔橡膠塞，另一孔插入________（填儀器名稱）
實驗時先向錐形瓶中加入鍍鋅鐵皮樣品，塞上雙孔塞，再加入NaOH溶液；
③已知實驗前后甲管中液面讀數(shù)差為V mL（實驗條件的氣體摩爾體積為V_m mol?L^-1）．則鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度為________cm．（寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式）

Answer 1

堿式滴定管    向乙中注入適量的水，使乙中液面高于甲中液面，靜止觀察，若液面差保持不變，則氣密性良好    0.048    上下移動乙管，使甲管中液面和乙管中液面相平，再讀數(shù)    開始階段醋酸溶液中的c（H⁺）遠(yuǎn)小于相同濃度的鹽酸中的c（H⁺）    Zn+2OH^-+2H₂O=Zn（OH）₄^2-+H₂↑    分液漏斗    
分析：（ 1 ）裝置中有刻度的甲管可以用堿式滴定管代替；檢查裝置的氣密性裝置氣密性檢驗有多種方法，原理都是根據(jù)裝置內(nèi)外的壓強差形成水柱或氣泡；
（2）①根據(jù)酸和金屬之間的關(guān)系式計算；
②冷卻到25℃后，在讀取氣體體積時，要使甲乙兩管中液面相平時再讀數(shù)；
③物質(zhì)的量濃度大小影響化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)而會影響化學(xué)反應(yīng)的時間；
（3）①鋅的性質(zhì)和鋁的性質(zhì)相似，根據(jù)氫氧化鋁和氫氧化鈉的反應(yīng)方程式寫出氫氧化鋅和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)方程式；
②用分液漏斗向錐形瓶內(nèi)加入氫氧化鈉溶液，利用產(chǎn)生氣體產(chǎn)生的壓強時氫氧化鈉溶液滴下；
③根據(jù)氫氣和鋅之間的關(guān)系式計算．
解答：（ 1 ）裝置中有刻度的甲管可以用堿式滴定管代替；檢查裝置的氣密性裝置氣密性檢驗有多種方法，原理都是根據(jù)裝置內(nèi)外的壓強差形成水柱或氣泡，其操作方法為：向乙中注入適量的水，使乙中液面高于甲中液面，靜止觀察，若液面差保持不變，則氣密性良好，
故答案為：堿式滴定管，向乙中注入適量的水，使乙中液面高于甲中液面，靜止觀察，若液面差保持不變，則氣密性良好；
（2）①根據(jù)酸和金屬之間的關(guān)系式得鎂的質(zhì)量==0.048g，
故答案為：0.048；
②冷卻到25℃后，在讀取氣體體積時，要使甲乙兩管中液面相平時再讀數(shù)，如果液面不相平，則液體產(chǎn)生壓強，對測量結(jié)果有影響，
故答案為：上下移動乙管，使甲管中液面和乙管中液面相平，再讀數(shù)；
③醋酸是弱酸，電離程度很小，鹽酸是強酸，所以開始階段醋酸溶液中的[H⁺]遠(yuǎn)小于相同濃度的鹽酸中的[H⁺]，所以a₁的反應(yīng)速率小于b₁，即t（a₁）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于t（b₁），
故答案為：開始階段醋酸溶液中的c（H⁺）遠(yuǎn)小于相同濃度的鹽酸中的c（H⁺）；
（3）①鋅的性質(zhì)和鋁的性質(zhì)相似，根據(jù)氫氧化鋁和氫氧化鈉的反應(yīng)方程式知，氫氧化鋅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為：Zn+2OH^-+2H₂O=Zn（OH）₄^2-+H₂↑，
故答案為：Zn+2OH^-+2H₂O=Zn（OH）₄^2-+H₂↑；
②用分液漏斗向錐形瓶內(nèi)加入氫氧化鈉溶液，利用產(chǎn)生氣體產(chǎn)生的壓強時氫氧化鈉溶液滴下，所以另一孔插入分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
③設(shè)鋅片的厚度為hcm，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得，鋅和氫氣之間的關(guān)系式為：
，h=cm，
故答案為：．
點評：考查對實驗原理與操作步驟的理解及評價、化學(xué)計算、物質(zhì)組成的測定等，難度較大，是對所需知識的綜合運用，需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)知識與分析問題、解決問題的能力，理解實驗原理是解答的關(guān)鍵，注意鋅的厚度計算時鋅的面積是2s而不是s，為易錯點．