Question

【題目】某研究性學習小組欲測定室溫下（25℃、101kPa）的氣體摩爾體積,請回答下列問題。該小組設計的簡單實驗裝置如圖所示，該實驗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格)量取10.0ml1.0mol/L的鹽酸溶液加入錐形瓶中；用托盤天平稱取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，a的數值至少為_________；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；反應結束后待體系溫度恢復到室溫,讀出量筒中水的體積為VmL。

(1)請將上述步驟補充完整。

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

(3)實驗步驟⑤中應選用_________(填序號)的量筒。

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

(4)若忽略水蒸氣的影響,在實驗條件下測得氣體摩爾體積Vm=_____________，若未除去鎂條表面的氧化膜，則測量結果___________________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

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

a．配制溶液所用的容量瓶洗凈后沒有烘干

b．轉移溶液后，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，俯視觀察液面與容量瓶刻度線

d．定容搖勻后靜置，發現液面低于刻度線，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兒,如果觀察到廣口瓶中長導管內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為0.1mL，可以用10mL量筒量取；根據n=cV計算出鹽酸中含有HCl的物質的量，再根據反應生成氯化鎂計算出消耗鎂的物質的量，最后根據m=nM計算出最小質量；兩手掌緊貼錐形瓶外壁，根據廣口瓶中長導管內是否有一段水柱高出液面判斷裝置氣密性；讀數時要保持左右氣體壓強相等，以減少誤差，故應將量筒緩緩向下移動，使乙、丙中液面相平；若未除去鎂條表面的氧化膜，導致鎂的質量偏小，生成氣體體積偏小。

（1）②量取10.0mL1.0molL-1的鹽酸，需要用10mL量筒量取；③10.0mL1.0molL-1的鹽酸溶液中含有HCl的物質的量為：1.0mol/L×0.01L=0.01mol，根據反應Mg+2HCl═MgCl2+H2↑可知最少消耗Mg的物質的量為0.005mol，質量為：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兒，如果觀察到廣口瓶中長導管內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的物質的量為0.01mol，根據根據反應Mg+2HCl═MgCl2+H2↑可知生成氫氣的物質的量為0.005mol，標準狀況下0.005mol氫氣的體積為：22.4L/mol×0.05mol=112mL，應該用200mL量筒。（4）實驗測得，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，導致測量的氣體摩爾體積偏低。（5）配制最后需加水定容，容量瓶洗凈后沒有烘干，對所配溶液濃度無影響；未用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒，溶質的物質的量減少，所配溶液濃度偏低；定容時俯視容量瓶刻度線，所配溶液體積偏小，導致所配溶液濃度偏高；反復倒轉搖勻后，液面低于刻度線，此時有少量溶液殘留在玻璃塞和瓶口之間，濃度不變，屬于正常現象，但又補充了水，所配溶液體積偏大，導致所配溶液濃度偏小，故選C。