Question

7．某研究性學(xué)習(xí)小組為了證明在同溫同壓下，相同濃度相同體積的酸性不同的一元酸與足量鎂帶反應(yīng)時(shí)，生成氫氣的體積相同而反應(yīng)速率不同，同時(shí)測(cè)定實(shí)驗(yàn)室條件下的氣體摩爾體積．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配制濃度均為l mol•L^-1的鹽酸和醋酸溶液；
②用酸式滴定管量取10.00mL l mol•L^-1的鹽酸和醋酸溶液分別加入到兩個(gè)錐形瓶中；
③分別稱取除去表面氧化膜的鎂帶a g，并系于銅絲，末端，a的數(shù)值至少為0.12；
④在廣口瓶中裝足量的水，按圖所示連接好裝置，檢查裝置的氣密性．
⑤將銅絲向下移動(dòng)，使足量鎂帶浸人酸中（銅絲不與酸接觸），至反應(yīng)完全，記錄反應(yīng)起止時(shí)間；
⑥反應(yīng)結(jié)束后待溫度恢復(fù)到室溫，調(diào)整乙與丙中液面相平，讀出量筒中水的體積為V mL．請(qǐng)將上述步驟補(bǔ)充完整并回答下列問(wèn)題：
（1）本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用B（填序號(hào)）的量筒．
A．100mL    B．200mL    C．500mL
（2）若水蒸氣的影響忽略不計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室條件下，氣體摩爾體積的計(jì)算式為：V_m=0.2VL/mol．
（3）簡(jiǎn)述速率不等的原因鹽酸與醋酸的濃度相同時(shí)c（H⁺）不同．

Answer 1

分析 ②根據(jù)酸式滴定管和堿式滴定管的使用要求來(lái)選擇；
③根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
⑤比較化學(xué)反應(yīng)速率，必須是比較一定時(shí)間之內(nèi)的反應(yīng)物濃度的變化或其它量的變化；
（1）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算生成標(biāo)況下氫氣的體積，然后判斷量筒規(guī)格；
（2）根據(jù)氣體摩爾體積V_m=$\frac{V}{n}$進(jìn)行計(jì)算；
（3）從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素來(lái)分析；根據(jù)鎂與銅易形成原電池，加快反應(yīng)速率，干擾實(shí)驗(yàn)測(cè)定．

解答 解：②題中要求酸的體積10.00 mL較精確，應(yīng)選酸式滴定管，如用堿式滴定管會(huì)腐蝕橡膠管，
故答案為：酸式滴定管；
③Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
 24g　   2 mol　　　　　　　　 
  a    1mol/L×0.01L　　     
a=0.12 g．
故答案為：0.12；
⑤比較化學(xué)反應(yīng)速率，必須是比較一定時(shí)間之內(nèi)的反應(yīng)物濃度的變化或其它量的變化，
故答案為：反應(yīng)所需時(shí)間；
（1）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
   　   2 mol　　　　　　　　　1 mol
  　   1 mol/L×0.01 L　　   n（H₂）
n（H₂）=0.005 mol，V（H₂）=0.005 mol×22.4L/mol=0.112L=112ml，應(yīng)選200 mL量筒，
故答案為：B；
（2）鹽酸中氫離子的物質(zhì)的量為：1mol/L×0.01L，生成氫氣的物質(zhì)的量為：1/2×1mol/L×0.01L，通過(guò)⑥的氣體的體積為VmL=V×10^-3L，V_m=$\frac{V}{n}$=$\frac{V×1{0}^{-3}}{1/2×1×0.01}$=0.2VL/mol，
故答案為：0.2VL/mol；
（3）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、壓強(qiáng)等，本題為H⁺濃度不同；鎂與銅易形成原電池，加快反應(yīng)速率，干擾實(shí)驗(yàn)測(cè)定，所以銅絲不與酸接觸，
故答案為：鹽酸與醋酸的濃度相同時(shí)c（H⁺）不同．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、探究影響反應(yīng)速率的因素等知識(shí)，題目難度中等，注意掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，明確物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力．