Question

（10分）某研究性學(xué)習(xí)小組為證明在同溫同壓下，相同濃度相同體積的不同強(qiáng)度的一元酸與足量鎂帶反應(yīng)時(shí)，生成氫氣的體積相同而反應(yīng)速率不同，同時(shí)測(cè)定實(shí)驗(yàn)室條件下的氣體摩爾體積。

設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置如圖。該實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下：

a.配制濃度均為1 mol·L^－1鹽酸和醋酸溶液；

b.用      量取10.00 mL1 mol·L^－1鹽酸和醋酸溶液分別加入兩個(gè)錐形瓶中；

c.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(shù)值至少為      g；d.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；e.將銅絲向下移動(dòng)，使足量鎂帶浸入酸中，至反應(yīng)完全，記錄       ；

f.反應(yīng)結(jié)束后待溫度恢復(fù)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(yīng)        ，讀出量筒中水的體積為V mL。

請(qǐng)將上述步驟補(bǔ)充完整并回答下列問題：        

（1）用文字表述d檢查該裝置氣密性的操作與觀察方法：     。

（2）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用       (填序號(hào))的量筒。

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

（3）簡(jiǎn)述速率不等的原因     ，銅絲不與酸接觸的原因是      。

 

Answer 1

【答案】

①酸式滴定管或10ml的量筒(1分)② 0.12 (2分)③反應(yīng)時(shí)間 ( 1分) 將量筒緩緩向下移動(dòng),使乙、丙中液面相平（或調(diào)節(jié)乙、丙儀器中的液面使之相平） ( 1分)

兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會(huì)，如觀察到廣口瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣（只要表述明確、合理均可）  ；(2分)

B；( 1分) 酸的濃度相同時(shí)c(H⁺)不同 ( 1分)

 防止形成原電池，干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察 ( 1分)

【解析】①根據(jù)量取的體積是10.00ml可知，應(yīng)該用酸式滴定管。

②鹽酸中氫離子的物質(zhì)的量是0.01mol，消耗鎂是0.005mol×24g/mol＝0.12g，即鎂的質(zhì)量不能低于0.12g。

③要探究反應(yīng)速率大小，則必需記錄反應(yīng)所需的時(shí)間。

④讀數(shù)時(shí)必需是乙丙中液面相平，所以將量筒緩緩向下移動(dòng),使乙、丙中液面相平（或調(diào)節(jié)乙、丙儀器中的液面使之相平）。

⑤根據(jù)裝置特點(diǎn)可以判斷，檢驗(yàn)的方法是兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會(huì)，如觀察到廣口瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣。

⑥由于生成氫氣的體積最多是0.005mol×22.4  /L＝0.112L＝112ml，所以答案選B。

⑦由于鹽酸是強(qiáng)酸，而醋酸是弱酸，因此在濃度相同的條件下，鹽酸中氫離子濃度大，反應(yīng)速率快。

⑧銅絲一旦接觸到酸，就容易形成原電池，加快反應(yīng)速率，干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。