Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定室溫下(25 ℃、101 kPa)的氣體摩爾體積。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用已知濃度的濃鹽酸配制100mL 1.0mol·L-1的鹽酸(需要用到的儀器有量筒、燒杯、__________；

②用10mL的量筒量取8.0mL 1.0mol·L-1的鹽酸加入錐形瓶中；

③準(zhǔn)確稱取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_____；

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。

請回答下列問題：

（1）步驟①中，配制100mL 1.0mol·L-1的鹽酸時(shí)，下列會使所配制溶液的濃度偏小的操作有____(填字母)。

A 用量筒量取濃鹽酸時(shí)，俯視量筒的刻度線

B 容量瓶未干燥即用來配制溶液

C 濃鹽酸在燒杯中稀釋時(shí)，攪拌時(shí)間過長

D 定容完成后，將容量瓶倒置搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線未做處理

E 在容量瓶中定容時(shí)俯視容量瓶刻度線

F 燒杯中有少量水

G 未冷卻至室溫即定容

（2）實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用的量筒規(guī)格是_______

（3）讀數(shù)時(shí)需要注意(至少寫兩點(diǎn))：______。

（4）忽略水蒸氣影響，在該條件下測得氣體摩爾體積的計(jì)算式為Vm＝___L·mol-1。

Answer 1

【答案】100mL容量瓶，膠頭滴管 0.096 AC 100mL 恢復(fù)室溫；乙丙兩液面相平；視線與量筒中液體凹液面最低處相平 0.25V

【解析】

根據(jù)一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制操作方法及注意事項(xiàng)分析解答；根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置分析反應(yīng)過程及相關(guān)變化；根據(jù)已知條件進(jìn)行物質(zhì)的量計(jì)算。

步驟①用濃鹽酸配制100mL 1.0molL-1的鹽酸時(shí)，需用量筒量取濃鹽酸，在燒杯中稀釋，要用玻璃棒不斷攪拌，最后用膠頭滴管對100mL容量瓶進(jìn)行定容；

步驟③Mg與鹽酸發(fā)生的反應(yīng)為Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，8.0mL 1.0molL-1鹽酸中n(HCl)=8.0×10-3L×1.0molL-1=8.0×10-3mol，完全反應(yīng)時(shí)消耗Mg為4.0×10-3mol，其質(zhì)量為4.0×10-3mol×24gmol-1=0.096g；

（1）A.用量筒量取濃鹽酸時(shí)，俯視量筒的刻度會使所量取溶液的體積減小，使所配制的溶液的濃度偏小，故A符合；

B.容量瓶未干燥即用來配制溶液對所配制的溶液的濃度沒有影響，故B不符合；

C.濃鹽酸在燒杯中稀釋時(shí)，攪拌時(shí)間過長會因鹽酸溶液中的溶質(zhì)揮發(fā)使所配制的溶液的濃度偏低，故C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對所配制的溶液的濃度有影響，故D不符合；

E.在容量瓶中定容時(shí)俯視容量瓶刻度線會使容量瓶中的液體的體積偏小，所配制的溶液濃度偏大，故E不符合；

F.燒杯中有少量水對配制的溶液的濃度無關(guān)，故F不符合；

G.未冷卻至室溫即定容會使加入水的體積偏小，所配制的溶液濃度偏大，故G不符合；

故選AC；

（2）8.0mL 1.0molL-1鹽酸與Mg完全反應(yīng)放出4.0×10-3mol H2，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.0×10-3mol×22.4L/mol=0.0896L=89.6mL，故應(yīng)選取體積為100mL的量筒；

（3）量筒讀數(shù)時(shí)需要注意：①恢復(fù)到室溫再讀數(shù)；②調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液體與集氣瓶內(nèi)的液面相平；③讀數(shù)時(shí)眼睛視線應(yīng)與量筒中液體的凹液面最低處保持相平；

（4）HCl完全反應(yīng)時(shí)生成4.0×10-3mol H2，實(shí)驗(yàn)中收集到VmL H2，則該條件下的氣體摩爾體積為Vm==0.25V Lmol-1。