Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定室溫下（25℃、101kPa）的氣體摩爾體積,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。該小組設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下：

配制100ml1.0mol·L-1的鹽酸溶液,用______(填儀器名稱并注明規(guī)格)量取10.0ml1.0mol/L的鹽酸溶液加入錐形瓶中；用托盤(pán)天平稱取ag已除去表面氧化膜的鎂條,并系于銅絲末端,為使HCl全部參加反應(yīng)，a的數(shù)值至少為_________；往廣口瓶中裝入足量水,按如圖連接好裝置,檢查裝置的氣密性；反應(yīng)結(jié)束后待體系溫度恢復(fù)到室溫,讀出量筒中水的體積為VmL。

(1)請(qǐng)將上述步驟補(bǔ)充完整。

(2)用文字表述實(shí)驗(yàn)步驟④中檢查裝置氣密性的方法:__________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用_________(填序號(hào))的量筒。

A.100ml B.200ml C.500ml

(4)若忽略水蒸氣的影響,在實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得氣體摩爾體積Vm=_____________，若未除去鎂條表面的氧化膜，則測(cè)量結(jié)果___________________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。

(5)若在配制鹽酸過(guò)程中出現(xiàn)下列情況，將使所配制的溶液的濃度偏高的是___________（填各選項(xiàng)的序號(hào)）。

a．配制溶液所用的容量瓶洗凈后沒(méi)有烘干

b．轉(zhuǎn)移溶液后，未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容

c．最后確定HCl溶液體積（定容）時(shí)，俯視觀察液面與容量瓶刻度線

d．定容搖勻后靜置，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，再加蒸餾水至刻度線

Answer 1

【答案】10ml量筒 0.12 兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會(huì)兒,如果觀察到廣口瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱高出液面,表明裝置氣密性良好 B 0.2VL/mol 偏小 c

【解析】

量取溶液的最小讀數(shù)為0.1mL，可以用10mL量筒量��；根據(jù)n=cV計(jì)算出鹽酸中含有HCl的物質(zhì)的量，再根據(jù)反應(yīng)生成氯化鎂計(jì)算出消耗鎂的物質(zhì)的量，最后根據(jù)m=nM計(jì)算出最小質(zhì)量；兩手掌緊貼錐形瓶外壁，根據(jù)廣口瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)是否有一段水柱高出液面判斷裝置氣密性；讀數(shù)時(shí)要保持左右氣體壓強(qiáng)相等，以減少誤差，故應(yīng)將量筒緩緩向下移動(dòng)，使乙、丙中液面相平；若未除去鎂條表面的氧化膜，導(dǎo)致鎂的質(zhì)量偏小，生成氣體體積偏小。

（1）②量取10.0mL1.0molL-1的鹽酸，需要用10mL量筒量�。虎�10.0mL1.0molL-1的鹽酸溶液中含有HCl的物質(zhì)的量為：1.0mol/L×0.01L=0.01mol，根據(jù)反應(yīng)Mg+2HCl═MgCl2+H2↑可知最少消耗Mg的物質(zhì)的量為0.005mol，質(zhì)量為：24g/mol×0.005mol=0.12g，則a至少為0.12。（2）檢查裝置氣密性的方法為：兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會(huì)兒，如果觀察到廣口瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好。（3）10.0mL1.0molL-1的鹽酸溶液中含有HCl的物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)根據(jù)反應(yīng)Mg+2HCl═MgCl2+H2↑可知生成氫氣的物質(zhì)的量為0.005mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.005mol氫氣的體積為：22.4L/mol×0.05mol=112mL，應(yīng)該用200mL量筒。（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)得，0.005mol氫氣的體積為VmL，則氣體摩爾體積Vm=0.001VL/0.005mol=0.2VL/mol；若未除去鎂條表面的氧化膜，生成的氫氣體積減少，導(dǎo)致測(cè)量的氣體摩爾體積偏低。（5）配制最后需加水定容，容量瓶洗凈后沒(méi)有烘干，對(duì)所配溶液濃度無(wú)影響；未用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒，溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少，所配溶液濃度偏低；定容時(shí)俯視容量瓶刻度線，所配溶液體積偏小，導(dǎo)致所配溶液濃度偏高；反復(fù)倒轉(zhuǎn)搖勻后，液面低于刻度線，此時(shí)有少量溶液殘留在玻璃塞和瓶口之間，濃度不變，屬于正�，F(xiàn)象，但又補(bǔ)充了水，所配溶液體積偏大，導(dǎo)致所配溶液濃度偏小，故選C。