【題目】利用下左圖所示實驗裝置可以測定常溫常壓下氣體的摩爾體積。

c

甲同學利用如上左圖裝置,根據(jù)下列步驟完成實驗:

裝配好裝置,作氣密性檢查。

用砂紙擦去鎂帶表面的氧化物,然后取0.108g的鎂帶。

取下A瓶加料口的橡皮塞,用小燒杯加入20mL水,再把已稱量的鎂帶加到A瓶的底部,用橡皮塞塞緊加料口。

用注射器從A瓶加料口處抽氣,使B瓶導管內(nèi)外液面持平。

用注射器吸取10mL3mol·L-1硫酸溶液,用針頭扎進A瓶加料口橡皮塞,將硫酸注入A瓶,注入后迅速拔出針頭。

當鎂帶完全反應后,讀取C瓶中液體的體積,記錄數(shù)據(jù)。用注射器從A瓶加料口處抽出8.0mL氣體,使B瓶中導管內(nèi)外液面持平。讀出C瓶中液體體積是115.0mL。

完成下列填空:

(1) 在常溫常壓下氣體摩爾體積理論值約為24.5L/mol,甲同學測出此條件下lmol氣體的體積為______,計算此次實驗的相對誤差為________%〈保留2位有效數(shù)字)。引起該誤差的可能原因是______。

a.鎂帶中含鋁; b.沒有除去鎂帶表面的氧化物; c.反應放熱; d.所用硫酸的量不足

(2) 丙同學提出可用如上右圖裝置完成該實驗。該裝置氣密性的檢查方法是:_____________。

(3) 與原方案裝置相比,丙同學使用的裝置實驗精度更高。請說明理由(回答兩條)____________________________________,_____________________________________。

【答案】(1)25.1L(2分) 2.4(2分) ac(2分)

(2)快速上移或下移水準管,若量氣管內(nèi)液面最終與水準管液面存在穩(wěn)定的液面差即氣密性良好。(1分,其它合理答案也給分下同)

(3)壓強:該裝置能更簡便、更準確地控制氣壓不變;溫度:借助水浴裝置,實驗溫度更接近常溫(水浴能減小反應放熱帶來的誤差);精度:量氣管由滴定管改制,讀數(shù)更精確。(2分,每寫出一點給1分)

【解析】

試題分析:(1)生成氫氣的體積為115mL-10mL+8mL=113mL,0.108gMg完全反應得到氫氣為=0.0045mol,可得氣體摩爾體積為=25.1mol/L,相對誤差為×100%=+2.5%,

反應放熱,氣體體積熱脹冷縮,Mg中含有Al時,生成氫氣體積偏大,導致測定值偏大,沒有除去鎂帶表面的氧化物、所用硫酸的量不足,導致生成氫氣體積偏小,導致測定值偏小,故選ac;

(2)該裝置氣密性的檢查方法是:從水準管中加入水,快速上移或下移水準管,若量氣管內(nèi)液面最終與水準管液面存在穩(wěn)定的液面差即氣密性良好;

(3)與圖1相比,該裝置能更簡便、更準確地控制氣壓不變,借助水浴裝置,實驗溫度更接近常溫(水浴能減小反應放熱帶來的誤差),量氣管由滴定管改制,讀數(shù)更精確。

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被提純的物質(zhì)(雜質(zhì))

除雜試劑

分離方法

A

H2O(Br2)

CCl4

萃取分液

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C

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GeBr4

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熔點/

49.5

26

146

沸點/

83.1

186

400

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周期




1









2









3









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