Question

10．某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定室溫下（25℃、101kPa）的氣體摩爾體積，請回答以下問題．該小組設(shè)計(jì)的簡易實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
該實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下：
①配制100mL 1.0mol•L^-1的鹽酸溶液；
②用10 mL量筒（填儀器名稱并注明規(guī)格）量取10.0mL 1.0mol•L^-1的鹽酸溶液加入錐形瓶中；
③稱取a g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0.12；
④往廣口瓶中裝入足量水，按上圖連接好裝置，檢查裝置的氣密性的方法是兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會兒，如果觀察到廣口瓶中長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好．
⑤反應(yīng)結(jié)束后待體系溫度恢復(fù)到室溫，讀取量筒中水的體積為VmL．
請將上述步驟補(bǔ)充完整并回答下列問題．
（1）用文字表述實(shí)驗(yàn)步驟④中檢查裝置氣密性的方法：
（2）實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用B（填序號）的量筒．
A．100mL　　B．200mL　　　C．500mL
讀數(shù)時(shí)除恢復(fù)到室溫外，還要注意調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶內(nèi)的液面相平．
（3）若忽略水蒸氣的影響，在實(shí)驗(yàn)條件下測得氣體摩爾體積的計(jì)算公式為V_m=0.2V L•mol^-1，若未除去鎂條表面的氧化膜，則測量結(jié)果偏低（填“偏大”“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析 步驟②量取10.0 1.0mol•L的鹽酸溶液加入錐形瓶中，量筒精確到0.1，故選用10mL量筒即可；
根據(jù)氯化氫的物質(zhì)的量及化學(xué)方程式計(jì)算鎂條的質(zhì)量；
（1）根據(jù)壓力差檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（2）Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑產(chǎn)生的氫氣的體積即為排出的水的體積，據(jù)此選擇量筒的規(guī)格；
（3）根據(jù)氣體摩爾體積的計(jì)算式，V_m=$\frac{V}{n}$計(jì)算即可．

解答 解：量筒精確到0.1，題中要求酸的體積10.0mL，故選用10mL量筒即可；
步驟③
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
1mol 2mol
n 0.01 mol
n=0.005mol 故a=24g/mol×0.005mol=0.12g．
故答案為：10 mL量筒；0.12；
（1）根據(jù)壓力差檢驗(yàn)裝置的氣密性，兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會兒，如果觀察到廣口瓶中長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好，故答案為：兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會兒，如果觀察到廣口瓶中長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好；
（2）根據(jù)反應(yīng)Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑可知0.01 molHCl，產(chǎn)生的氫氣的體積為112mL，即為排出的水的體積O 112mL，所以要選擇量筒的規(guī)格為200mL，
故選B；
（3）0.01mol氯化氫完全反應(yīng)能夠生成0.005mol氫氣，該氫氣的體積為VmL，若忽略水蒸氣的影響，則在該實(shí)驗(yàn)條件下測得氣體摩爾體積的計(jì)算式為：V_m=$\frac{V}{n}$=0.2V L•mol^-1；
若未除去鎂條表面的氧化膜，導(dǎo)致生成的氫氣體積減少，則測量結(jié)果偏小，
故答案為：0.2V L•mol^-1；偏小．

點(diǎn)評 本題主要考查常溫下氣體摩爾體積的測定，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募盎瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法為解答關(guān)鍵，注意掌握氣體摩爾體積的概念及計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>