【題目】某研究性學習小組欲測定室溫下(25℃、101 kPa)的氣體摩爾體積,請回答以下問題。該小組設計的簡易實驗裝置如圖所示:

該實驗的主要操作步驟如下:

(1)配制80 mL 1.0 mol·L-1的硫酸溶液:

①通過計算,需用量筒量取18mol/L的濃硫酸的體積為__________mL。

②在配置稀硫酸的過程中,所需要的實驗儀器有:燒杯、量筒、玻璃棒、__________、________

③下列操作能造成所配溶液的物質的量濃度偏大的是________。

A.轉移溶液時不慎有少量液體灑在容量瓶外面

B.轉移前,容量瓶中有少量蒸餾水

C.定容時,眼睛俯視刻度線

D.定容后,上下?lián)u勻后液面下降,補充少量水

(2)用量筒量取25.0mL 1.0 mol·L-1的硫酸溶液加入錐形瓶中;并稱取a g己除去表面氧化膜的鎂條,并系于銅絲末端,為使H2SO4全部參加反應,a的數(shù)值至少為__________

(3)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;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。讀數(shù)時除恢復至室溫外,還要注意:___________________,且該步驟應選用______________(填序號)的量筒。

A.100mL B.200 mL C.500 mL D.1000mL

(4)若忽略水蒸氣的影響,在實驗條件下測得氣體摩爾體積的計算式為Vm=____________(V表示),若未除去鎂條表面的氧化膜,則測量結果____________。(偏大、偏小無影響”)

【答案】 5.6 膠頭滴管 l00mL容量瓶 C 0.6 乙、丙裝置中液面相平 D Vm=V/25 L/mol 偏小

【解析】1①沒有80mL容量瓶,需要配制100mL溶液,則需用量筒量取18mol/L的濃硫酸的體積為mL。②配制溶液需要的步驟是計算、量取、溶解、冷卻、轉移、洗滌、搖勻定容等步驟,因此所需要的實驗儀器有:燒杯、量筒、玻璃棒l00mL容量瓶和膠頭滴管;③A.轉移溶液時不慎有少量液體灑在容量瓶外面溶質減少,濃度偏低,A錯誤;B.轉移前,容量瓶中有少量蒸餾水不會影響,B錯誤;C.定容時,眼睛俯視刻度線液面在刻度線下方,溶液體積減少,濃度偏高,C正確D.定容后,上下?lián)u勻后液面下降,補充少量水,溶液體積增加,濃度偏低,D錯誤,答案選C。(2硫酸的物質的量是0.025mol根據(jù)方程式Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑可知需要金屬鎂的物質的量是0.025mol,質量是0.025mol×24g/mol0.6g;(3由于氣體的體積受壓強影響大,因此讀數(shù)時除恢復至室溫外,還要注意乙、丙裝置中液面相平生成的氫氣是0.025mol,標準狀況下的體積是0.025mol×22.4L/mol0.56L所以應選擇1000mL量筒,答案選D;(4反應能夠生成0.025mol氫氣,該氫氣的體積為VmL,若忽略水蒸氣的影響,則在該實驗條件下測得氣體摩爾體積的計算式為:Vm=V÷n=0.001VL÷0.025molV/25 Lmol-1;若未除去鎂條表面的氧化膜,導致生成的氫氣體積減少,則測量結果偏小。

練習冊系列答案
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I.研究發(fā)現(xiàn),NOx是霧霾的主要成分之一,NOx主要來源于汽車尾氣。

已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.50kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=-566.00 kJ·mol-1

為了減輕大氣污染,人們提出在汽車尾氣排氣管口采用催化劑將NO和CO轉化成無污染氣體參與大氣循環(huán),寫出該反應的熱化學方程式 _____________。

II.開發(fā)利用清潔能源可減少污染,解決霧霾問題。甲醇是一種可再生的清潔能源,具有廣闊的開發(fā)和應用前景,一定條件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在2L密閉容器中充入物質的量之比為1:2的CO和H2,在催化劑作用下充分反應。平衡混合物中CH3OH的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度的變化如下圖所示。

(1)該反應的反應熱△H _______ 0(填“>”或“<”),壓強的相對大小與P1______P2(填“>”或“<”)。

(2)該反應化學平衡常數(shù)表達式為___________

(3)下列各項中,不能說明該反應已經(jīng)達到平衡的是______________

A.容器內(nèi)氣體壓強不再變化 B.v(CO):v(H2):v(CH3OH)=1:2:1

C.容器內(nèi)的密度不再變化 D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質量不再變化

E.容器內(nèi)各組分的質量分數(shù)不再變化

(4)某溫度下,在保證H2濃度不變的情況下,增大容器的體積,平衡______(填字母)。

A.向正反應方向移動 B.向逆反應方向移動 C.不移動

III.依據(jù)燃燒反應原理,合成的甲醇可以設計如圖所示的燃料電池裝置。

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1)B的單質晶體為體心立方堆積模型,其配位數(shù)為 ;E元素的最高價氧化物分子的立體構型是 。F元素原子的核外電子排布式是 ,F的高價離子與A的簡單氫化物形成的配離子的化學式為 .

2)試比較BD分別與F形成的化合物的熔點高低并說明理由 。

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