Question

11．某研究性學習小組欲測定室溫下（25℃、101kPa）的氣體摩爾體積，請回答以下問題．該小組設計的簡易實驗裝置如圖所示：
該實驗的主要操作步驟如下：
①配制100mL 1.0mol•L^-1的鹽酸；
②用10 mL量筒（填儀器名稱并注明規(guī)格）量取10.0mL 1.0mol•L^-1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，a的數值至少為0.12；
④往集氣瓶中裝入足量水，按上圖連接好裝置，檢查裝置的氣密性；
⑤反應結束后待體系溫度恢復到室溫，讀出量筒中水的體積為V mL．
請將上述步驟補充完整并回答下列問題．
（1）用文字表述實驗步驟④中檢查裝置氣密性的方法：兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會兒，如果觀察到廣口瓶中長導管內有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好
（2）實驗步驟⑤中應選用B（填序號）的量筒．
A.100mL　　B.200mL　　C.500mL
讀數時除恢復到室溫外，還要注意量筒內的液面與集氣瓶內的液面相平
（3）若忽略水蒸氣的影響，在實驗條件下測得氣體摩爾體積的計算式為V_m=0.2VL•mol^-1，若未除去鎂條表面的氧化膜，則測量結果偏�。ㄌ睢捌�大”“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析 步驟②量取10.0 1.0mol•L的鹽酸溶液加入錐形瓶中，量筒精確到0.1，故選用10mL量筒即可；
根據氯化氫的物質的量及化學方程式計算鎂條的質量；
（1）根據壓力差檢驗裝置的氣密性；
（2）Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑產生的氫氣的體積即為排出的水的體積，據此選擇量筒的規(guī)格；
（3）根據氣體摩爾體積的計算式，V_m=$\frac{V}{n}$計算即可．

解答 解：量筒精確到0.1，題中要求酸的體積10.0mL，故選用10mL量筒即可；
步驟③
   Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
1mol   2mol
n         0.01 mol
n=0.005mol 故a=24g/mol×0.005mol=0.12g．
故答案為：10 mL量筒；0.12；
（1）根據壓力差檢驗裝置的氣密性，兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會兒，如果觀察到廣口瓶中長導管內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兒，如果觀察到廣口瓶中長導管內有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好；
（2）根據反應Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑可知0.01 molHCl，產生的氫氣的體積為112mL，即為排出的水的體積O 112mL，所以要選擇量筒的規(guī)格為200mL，
故選B，讀數時除恢復到室溫外，還要注意量筒內的液面與集氣瓶內的液面相平，
故答案為：B；量筒內的液面與集氣瓶內的液面相平；
（3）0.01mol氯化氫完全反應能夠生成0.005mol氫氣，該氫氣的體積為VmL，若忽略水蒸氣的影響，則在該實驗條件下測得氣體摩爾體積的計算式為：V_m=$\frac{V}{n}$=0.2V L•mol^-1；
若未除去鎂條表面的氧化膜，導致生成的氫氣體積減少，則測量結果偏小，
故答案為：0.2V L•mol^-1；偏�。�

點評 本題主要考查常溫下氣體摩爾體積的測定，題目難度中等，明確實驗目的及化學實驗基本操作方法為解答關鍵，注意掌握氣體摩爾體積的概念及計算方法，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．