Question

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，請回答以下問題。
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配制100 mL 1.0 mol/L的鹽酸溶液；
②用________(填儀器名稱并注明規(guī)格)量取10.0 mL 1.0 mol/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________；
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。
請將上述步驟補(bǔ)充完整并回答下列問題。
(1)用文字表述實(shí)驗(yàn)步驟④中檢查裝置氣密性的方法：
___________________________________________________
(2)實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用________(填序號)的量筒。
A．100 mol　　　　　              B．200 mL　　　　　        C．500 mL
讀數(shù)時(shí)除恢復(fù)到室溫外，還要注意_________________________________________。
(3)若忽略水蒸氣的影響，在實(shí)驗(yàn)條件下測得氣體摩爾體積的計(jì)算式為V_m＝________，若未除去鎂條表面的氧化膜，則測量結(jié)果________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

Answer 1

②10 mL量筒�、�0.12
(1)兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會兒，如果觀察到廣口瓶中長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好
(2)B　量筒內(nèi)的液面與集氣瓶內(nèi)的液面相平
(3)0.2 V L/mol　偏小

②量筒的精確度是0.1 mL，故應(yīng)用10 mL量筒；③因HCl的物質(zhì)的量為0.01 mol，由反應(yīng)Mg＋2HCl=MgCl₂＋H₂↑知，HCl可與0.005 mol Mg完全反應(yīng)，為保證HCl完全反應(yīng)，故鎂應(yīng)不少于0.005 mol×24 g/mol＝0.12 g。
(1)本裝置可與初中化學(xué)制氫氣的裝置相聯(lián)系，用微熱的方法檢查裝置的氣密性。
(2)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.005 mol×22.4 L/mol＝0.112 L＝112 mL，考慮到室溫時(shí)氣體的體積稍大些，再考慮通常儀器規(guī)格應(yīng)略大且越接近，誤差越小，故選B。讀數(shù)時(shí)注意量筒內(nèi)的液面與集氣瓶中液面相平，保證氣壓相等。
(3)V_m是氣體的體積(排出水的體積)與氣體的物質(zhì)的量之比。若未除去表面的氧化膜，導(dǎo)致氧化膜耗酸，從而放出H₂的體積變小，則V_m偏小。