Question

19．某研究性學習小組欲測定室溫下（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用實驗室中濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol•L^-1的鹽酸溶液；
②用量筒量取10.0 mL 1.0 mol•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；
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反應結(jié)束后待體系溫度恢復到室溫，讀出量筒中水的體積為V mL．
回答下列問題．
（1）步驟①中除量筒、燒杯外還需要的玻璃儀器有：100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒．下列操作會引起所配溶液濃度偏大的是A（填字母）．
A．用量筒量取濃鹽酸時，仰視量筒的刻度
B．向容量瓶中轉(zhuǎn)移時，有少量液體濺出
C．定容時仰視刻度線
D．定容后倒置搖勻后再正立時，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線
（2）步驟③中，為使HCl全部參加反應，a的數(shù)值至少為0.12g．實驗步驟⑤中應選用B（填序號）的量筒．
A．100mL           B．200mL            C．500mL
（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=$\frac{V}{5}$mol/L（用含V的代數(shù)式表示），若未除去鎂條表面的氧化膜，則測量結(jié)果偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析 （1）用實驗室中濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol•L^-1的鹽酸溶液，需要計算、量取、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)移、定容等步驟，據(jù)此選擇儀器，
A．用量筒量取濃鹽酸時，俯視量筒的刻度會使所量取溶液的體積減��；
B．向容量瓶中轉(zhuǎn)移時，有少量液體濺出，溶質(zhì)損失；
C．定容時仰視刻度線，水加入超過刻度線，溶液濃度減��；
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對所配置的溶液的濃度有影響；
（2）步驟③假設a全部是鎂結(jié)合化學方程式計算得到；Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑產(chǎn)生的氫氣的體積即為排出的水的體積，據(jù)此選擇量筒的規(guī)格；
（3）忽略水蒸氣影響，在該實驗條件下測得氣體摩爾體積的計算式為V_m=$\frac{V}{n}$；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(jié)果偏小．

解答 解：（1）用實驗室中濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol•L^-1的鹽酸溶液，需要計算、量取、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)移、定容等步驟，據(jù)此選擇儀器，除量筒、燒杯外還需要的玻璃儀器有100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒，
A．用量筒量取濃鹽酸時，仰視量筒的刻度會使所量取溶液的體積增大，使所配置的溶液的濃度偏大，故A符合；
B．向容量瓶中轉(zhuǎn)移時，有少量液體濺出，濃鹽酸損耗，配置溶液中溶質(zhì)減少，配置濃度偏小，故B不符合；
C．定容時仰視刻度線，水加入超過刻度線，溶液濃度減小，故C不符合；
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對所配置的溶液的濃度有影響，故D不符合；
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒；  A；
（2）量10mL 1.0mol•L的鹽酸溶液加入錐形瓶中，
  Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
1mol   2mol
n      0.01mol
n=0.005mol
故a=24g/mol×0.005mol=0.12g，
實驗步驟⑤中
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
      2mol　 　　　1mol
 0.01 mol　     n（H₂）
n（H₂）=0.005mol
V（H₂）=0.005 mol×22.4L/mol=0.112L=112ml，應選200mL量筒；
故答案為：0.12g； B；            
（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(jié)果偏小，
故答案為：$\frac{V}{5}$mol/L；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．