Question

18．某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定室溫下（25℃、101kPa）的氣體摩爾體積，請(qǐng)回   答以下問(wèn)題．該小組設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)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配制100mL 1.0mol/L 的鹽酸溶液；
②用10ml的量筒量取10.0mL 1.0mol/L 的鹽酸溶液加入錐形瓶中；
③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0.12；
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(qǐng)將上述步驟補(bǔ)充完整并回答下列問(wèn)題．
（1）用文字表述實(shí)驗(yàn)步驟④中檢查裝置氣密性的方法：兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會(huì)兒，如果觀察到廣口瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好
（2）實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用B（填序號(hào)）的量筒．
A．100mL　　　　B．200mL　　　　C．500mL
讀數(shù)時(shí)除恢復(fù)到室溫外，還要注意調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶?jī)?nèi)的液面相平．
（3）若忽略水蒸氣的影響，在實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得氣體摩爾體積的計(jì)算式為：Vm=0.2V L•mol^-1，若未除去鎂條表面的氧化膜，則測(cè)量結(jié)果偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．

Answer 1

分析 ③根據(jù)氯化氫的物質(zhì)的量及化學(xué)方程式計(jì)算鎂條的質(zhì)量；
（1）根據(jù)壓力差檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（2）步驟③假設(shè)a全部是鎂，結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算得到；
  Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
 24g　 　　　2mol       11200mL
0.12g　   0.01mol       112mL
應(yīng)選200mL量筒；讀數(shù)時(shí)要保持左右氣體壓強(qiáng)相等，以減少誤差，故應(yīng)注意：將量筒緩緩向下移動(dòng)，使乙、丙中液面相平；
（3）根據(jù)氣體摩爾體積的計(jì)算式，V_m=$\frac{V}{n}$計(jì)算即可．

解答 解：10.0mL 1.0mol/L 的鹽酸中含有氯化氫的物質(zhì)的量為：1.0mol/L×0.01L=0.01mol，
③Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
 24g　2mol 
  a  0.01mol，
a=$\frac{24g×0.01mol}{2mol}$g，
故答案為：0.12；
（1）根據(jù)壓力差檢驗(yàn)裝置的氣密性，兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會(huì)兒，如果觀察到廣口瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好，
故答案為：兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會(huì)兒，如果觀察到廣口瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好；
（2）步驟③步驟③假設(shè)a全部是鎂，則
 Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
24g　  2mol    11200mL
0.12g 0.01mol  112mL
由方程可知：為使HCl全部參加反應(yīng)，a的數(shù)值至少為0.12g；生成112mL氫氣，應(yīng)選200mL量筒；
讀數(shù)時(shí)要保持左右氣體壓強(qiáng)相等，以減少誤差，故應(yīng)注意：將量筒緩緩向下移動(dòng)，使乙、丙中液面相平，調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶?jī)?nèi)的液面相平，
故答案為：B；調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶?jī)?nèi)的液面相平；
（3）0.01mol氯化氫完全反應(yīng)能夠生成0.005mol氫氣，該氫氣的體積為VmL，若忽略水蒸氣的影響，則在該實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得氣體摩爾體積的計(jì)算式為：V_m=$\frac{V}{n}=\frac{V×1{0}^{-3}L}{0.005mol}$=0.2V L•mol^-1；
若未除去鎂條表面的氧化膜，導(dǎo)致生成的氫氣體積減少，則測(cè)量結(jié)果偏小，
故答案為：0.2V L•mol^-1；偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常溫下氣體摩爾體積的測(cè)定，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募盎瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法為解答關(guān)鍵，注意掌握氣體摩爾體積的概念及計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>