Question

19．某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定室溫下（25℃、101 kPa）的氣體摩爾體積，請(qǐng)回答以下問(wèn)題．該小組設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)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用實(shí)驗(yàn)室中濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol•L^-1的鹽酸溶液；
②用量筒量取10.0 mL 1.0 mol•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；
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；
⑤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V mL．
回答下列問(wèn)題．
（1）步驟①中除量筒、燒杯外還需要的玻璃儀器有：100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒．下列操作會(huì)引起所配溶液濃度偏大的是A（填字母）．
A．用量筒量取濃鹽酸時(shí)，仰視量筒的刻度
B．向容量瓶中轉(zhuǎn)移時(shí)，有少量液體濺出
C．定容時(shí)仰視刻度線
D．定容后倒置搖勻后再正立時(shí)，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線
（2）步驟③中，為使HCl全部參加反應(yīng)，a的數(shù)值至少為0.12g．實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用B（填序號(hào)）的量筒．
A．100mL           B．200mL            C．500mL
（3）若忽略水蒸氣的影響，在實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得氣體摩爾體積的計(jì)算式為V_m=$\frac{V}{5}$mol/L（用含V的代數(shù)式表示），若未除去鎂條表面的氧化膜，則測(cè)量結(jié)果偏小（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．

Answer 1

分析 （1）用實(shí)驗(yàn)室中濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol•L^-1的鹽酸溶液，需要計(jì)算、量取、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)移、定容等步驟，據(jù)此選擇儀器，
A．用量筒量取濃鹽酸時(shí)，俯視量筒的刻度會(huì)使所量取溶液的體積減��；
B．向容量瓶中轉(zhuǎn)移時(shí)，有少量液體濺出，溶質(zhì)損失；
C．定容時(shí)仰視刻度線，水加入超過(guò)刻度線，溶液濃度減��；
D．定容完成后，將容量瓶倒置搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線不會(huì)對(duì)所配置的溶液的濃度有影響；
（2）步驟③假設(shè)a全部是鎂結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算得到；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）忽略水蒸氣影響，在該實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得氣體摩爾體積的計(jì)算式為V_m=$\frac{V}{n}$；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(cè)量結(jié)果偏�。�

解答 解：（1）用實(shí)驗(yàn)室中濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol•L^-1的鹽酸溶液，需要計(jì)算、量取、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)移、定容等步驟，據(jù)此選擇儀器，除量筒、燒杯外還需要的玻璃儀器有100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒，
A．用量筒量取濃鹽酸時(shí)，仰視量筒的刻度會(huì)使所量取溶液的體積增大，使所配置的溶液的濃度偏大，故A符合；
B．向容量瓶中轉(zhuǎn)移時(shí)，有少量液體濺出，濃鹽酸損耗，配置溶液中溶質(zhì)減少，配置濃度偏小，故B不符合；
C．定容時(shí)仰視刻度線，水加入超過(guò)刻度線，溶液濃度減小，故C不符合；
D．定容完成后，將容量瓶倒置搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線不會(huì)對(duì)所配置的溶液的濃度有影響，故D不符合；
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒；  A；
（2）量10mL 1.0mol•L的鹽酸溶液加入錐形瓶中，
  Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
1mol   2mol
n      0.01mol
n=0.005mol
故a=24g/mol×0.005mol=0.12g，
實(shí)驗(yàn)步驟⑤中
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
      2mol　 　　　1mol
 0.01 mol　     n（H₂）
n（H₂）=0.005mol
V（H₂）=0.005 mol×22.4L/mol=0.112L=112ml，應(yīng)選200mL量筒；
故答案為：0.12g； 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(cè)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(cè)量結(jié)果偏小，
故答案為：$\frac{V}{5}$mol/L；偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常溫下氣體摩爾體積的測(cè)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>