Question

【題目】某研究性學習小組為證明在同溫同壓下，相同濃度相同體積的酸性不同的一元酸與足量鎂帶反應時，生成氫氣的體積相同而反應速率不同，同時測定實驗室條件下的氣體摩爾體積。設計的簡易實驗裝置如下圖。該實驗的主要操作步驟如下：

①配制濃度均為1 mol/L鹽酸和醋酸溶液；

②用______________量取10.00 mL 1mol/L鹽酸和醋酸溶液分別加入兩個錐形瓶中；

③分別稱取除去表面氧化膜的鎂帶a g，并系于銅絲末端，a的數值至少為______________；

④在廣口瓶中裝足量的水，按圖連接好裝置；檢查裝置的氣密性；

⑤將銅絲向下移動，使足量鎂帶浸入酸中（銅絲不與酸接觸），至反應完全，記錄______________；

⑥反應結束后，待溫度恢復到室溫，若丙中液面高于乙中液面，讀取量筒中水的體積前，應______________，讀出量筒中水的體積為V mL。

請將上述步驟補充完整并回答下列問題：

⑴用文字表述④檢查該裝置氣密性的操作與觀察方法：______________。

⑵本實驗中應選用______________（填序號）的量筒。

A、100 mL B、200 mL C、500 mL

⑶若水蒸氣的影響忽略不計，在實驗室條件下，氣體摩爾體積的計算式為：Vm＝______________。

⑷簡述速率不等的原因______________銅絲不與酸接觸的原因______________。

Answer 1

【答案】酸式滴定管 0.12 反應起止時間 將量筒緩緩向下移動，使乙、丙中液面相平 兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會，如觀察到廣口瓶中長導管內有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣 B 0.2V L/mol 酸的濃度相同時，c(H＋)不同 防止形成原電池，干擾實驗現象的觀察

【解析】

②量取10.00 mL1mol/L鹽酸和醋酸溶液，從體積的精確度看，不能使用量筒，只能使用酸式滴定管。答案為酸式滴定管。

③酸為0.01mol，若不考慮鎂帶表面的氧化鎂，其物質的量為0.005mol，質量為0.12g，所以鎂帶的質量應大于0.12g。答案為0.12。

⑤因為要測定的是不同酸性的酸與鎂反應速率的快慢，所以應記錄反應起止時間。答案為反應起止時間。

⑥若廣口瓶內的液面與量筒內的液面不相平，將存在一個壓強差，此時氣體的體積與量筒內水的體積不同。答案為：將量筒緩緩向下移動，使乙、丙中液面相平。

(1)檢查裝置的氣密性時，通常采用改變壓強、從而產生水柱的方法，壓強改變常通過改變溫度來實現。答案為：兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會，如觀察到廣口瓶中長導管內有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣。

(2)，應選量筒的規格應稍大于112mL。答案為B。

(3)。答案為0.2V L/mol。

(4)鹽酸為強酸，醋酸為弱酸，二者電離產生的c(H+)不同，反應速率不同。答案為：酸的濃度相同時，c(H＋)不同

若銅絲與酸接觸，則鎂、銅、酸形成原電池，將會改變鎂與酸反應的速率。答案為：防止形成原電池，干擾實驗現象的觀察。