Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定室溫下(25 ℃、101 kPa)的氣體摩爾體積。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用已知濃度的濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的鹽酸(需要用到的儀器有:量筒、玻璃棒、燒杯、____________；

②用10 mL的量筒量取8.0 mL 1.0 mol·L－1的鹽酸加入錐形瓶中；

③準(zhǔn)確稱取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(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)步驟①中，配制100 mL 1.0 mol·L－1的鹽酸時(shí)，下列會(huì)使所配制溶液的濃度偏小的操作有_________(填字母)。

A.用量筒量取濃鹽酸時(shí)，俯視量筒的刻度線

B.容量瓶未干燥即用來(lái)配制溶液

C.濃鹽酸在燒杯中稀釋時(shí)，攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

D.定容完成后，將容量瓶倒置搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線未做處理

E.在容量瓶中定容時(shí)俯視容量瓶刻度線

F.燒杯中有少量水

G.未冷卻至室溫即定容

(2)請(qǐng)?zhí)顚懖僮鞑襟E中的空格：

步驟①：_________________________；

步驟③：________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用的量筒規(guī)格是_______。

(4)讀數(shù)時(shí)除需要恢復(fù)至室溫外，還需要注意(回答一點(diǎn)即可)：___________________________。

(5)忽略水蒸氣影響，在該條件下測(cè)得氣體摩爾體積的計(jì)算式為Vm＝________L·mol－1。

Answer 1

【答案】AC 100 mL容量瓶、膠頭滴管 0.096 100 mL 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；或讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與量筒中液體的凹液面最低處保持相平(任寫一點(diǎn)即可) 0.25V

【解析】

（1）依據(jù)c=分析溶液體積和溶質(zhì)的物質(zhì)的量是否發(fā)生變化分析解答；

（2）步驟①為用已知濃度的濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的鹽酸，需要用到的儀器有量筒、玻璃棒、燒杯、100 mL容量瓶、膠頭滴管；步驟③為去膜鎂條與鹽酸反應(yīng)，因8.0 mL 1.0 mol·L－1鹽酸中HCl的物質(zhì)的量為0.008mol，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算a的數(shù)值；

(3) 實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.004mol×22.4 L/mol＝0.0896L＝89.6mL，25 ℃、101 kPa時(shí)氫氣體積大于89.6mL，小于100 mL；

（4）讀數(shù)時(shí)除需要恢復(fù)至室溫外，還需要注意應(yīng)調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶中液面相平，保證氣壓相等，同時(shí)注意視線應(yīng)與量筒中液體的凹液面最低處保持相平，不能仰視或俯視；

（5）由排出水的體積為氣體體積結(jié)合n=計(jì)算可得。

（1）A、用量筒量取濃鹽酸時(shí)，俯視量筒的刻度會(huì)使所量取溶液的體積減小，所配制的溶液的濃度偏小，故正確；

B、容量瓶未干燥即用來(lái)配制溶液對(duì)所配制的溶液的濃度沒有影響，故錯(cuò)誤；

C、未洗滌燒杯和玻璃棒，則n偏小，會(huì)使配制濃度偏低，故正確；

D、定容完成后，將容量瓶倒置搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線不會(huì)對(duì)所配制的溶液的濃度有影響，故錯(cuò)誤；

E、在容量瓶中定容時(shí)俯視容量瓶刻度線，會(huì)使容量瓶中的液體的體積偏小，所配制的溶液濃度偏大，故E錯(cuò)誤；

F、燒杯中有少量水對(duì)配制的溶液的濃度無(wú)關(guān)，故F錯(cuò)誤；

AC正確，故答案為AC；

（2）步驟①為用已知濃度的濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的鹽酸，需要用到的儀器有量筒、玻璃棒、燒杯、100 mL容量瓶、膠頭滴管；步驟③為去膜鎂條與鹽酸反應(yīng)，因8.0 mL 1.0 mol·L－1鹽酸中HCl的物質(zhì)的量為0.008mol，由鹽酸與鎂反應(yīng)的化學(xué)方程式Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑可知，0.008mol HCl可與0.004mol Mg完全反應(yīng)，為保證HCl完全反應(yīng)，故鎂應(yīng)不少于0.004mol×24 g/mol＝0.096g。故答案為100 mL容量瓶、膠頭滴管；0.096；

(3) 實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.004mol×22.4 L/mol＝0.0896L＝89.6mL，25 ℃、101 kPa時(shí)氫氣體積大于89.6mL，小于100 mL，則步驟⑤中應(yīng)選用的量筒規(guī)格是100 mL，故答案為100 mL；

（4）讀數(shù)時(shí)除需要恢復(fù)至室溫外，還需要注意應(yīng)調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶中液面相平，保證氣壓相等，同時(shí)注意視線應(yīng)與量筒中液體的凹液面最低處保持相平，不能仰視或俯視，故答案為調(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；或讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與量筒中液體的凹液面最低處保持相平；

（5）排出水的體積為氣體體積，氣體的體積為VmL，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為0.004mol，則25 ℃、101 kPa時(shí)氣體摩爾體積Vm＝=0.25VL/mol，故答案為0.25V。