Question

为测定镁带的纯度，可通过测定镁带与稀硫酸反应生成气体的体积后再进行计算．
（1）用电子天平准确称取纯净的镁带18.000g，并将其投入到足量的稀硫酸中．完全反应后，在标准状况下可收集到气体

 

L．
（2）若镁带中含有锌或铝中的一种杂质．现称取相同的样品进行实验，测得的气体体积（已换算到标准状况）数据列表如下：

实验次数	镁带质量（g）	测得气体的体积（L）
1	18.000	16.90
2	18.000	17.00

测得气体体积的平均值是

 

．据此分析，测得的结果比同质量的纯镁产生的气体体积

 

（填“多”、“少”或“无影响”）．其原因是含有杂质

 

（填“锌”或“铝”）．
（3）利用测得的数据求镁带的纯度．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）镁和稀硫酸反应生成氢气和硫酸镁，根据方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑进行计算；
（2）根据表中的数据可知，测得气体体积的平均值

16.90L+17.00L

2

=16.95L＞16.800L，所以测得的结果比同质量的纯镁产生的气体体积多，由于2Al～3H₂↑，Zn～H₂↑，所以在质量相同的条件下，铝和稀硫酸反应生成的氢气比镁多，锌和稀硫酸反应生成的氢气比镁少，所以含有的杂质应该是铝；
（3）设Mg有x mol，Al有y mol，则根据固体总质量和产生的总氢气列方程组，再结合镁带的纯度=

m(镁)

m(总质量)

×100%计算．

解答： 解：（1）镁和稀硫酸反应生成氢气和硫酸镁，方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，则生成氢气的体积应该是

18.000g

24g/mol

×22.4L/mol=16.800L，故答案为：16.800；
（2）根据表中的数据可知，测得气体体积的平均值

16.90L+17.00L

2

=16.95L＞16.800L，所以测得的结果比同质量的纯镁产生的气体体积多，由于2Al～3H₂↑，Zn～H₂↑，所以在质量相同的条件下，铝和稀硫酸反应生成的氢气比镁多，锌和稀硫酸反应生成的氢气比镁少，所以含有的杂质应该是铝；故答案为：16.95L；多；铝；
（3）设Mg有x mol，Al有y mol，根据2Al～3H₂↑，Mg～H₂↑，则：

24x+27y=18.000 ; ; x+1.5y= 16.95 22.4

  得x=0.73（mol）
所以镁带的纯度为

0.73×24

18.000

×100%=97.33%，
答：镁带的纯度为97.33%；

点评：本题是中等难度的试题，基础性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的基础上，侧重对学生能力的培养，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范的答题能力，提高学生的应试能力和学习效率．