利用如圖1所示實驗裝置可以測定一條條件下1mol氣體的體積,圖1中儀器C稱為液體量瓶,瓶頸上有110~130mL刻度線.將一定質(zhì)量的鎂帶和過量的衡硫酸在儀器A瓶中完全反應(yīng),產(chǎn)生的H
2將B瓶中的液體壓入液體量瓶中,根據(jù)液體的體積可以轉(zhuǎn)換成H
2的體積.
實驗步驟:
(1)裝配好化學反應(yīng)氣體體積測定儀,作氣密性檢查.
(2)用砂皮擦去鎂帶表面的氧化物,然后稱取0.100g~0.110g的鎂帶,把數(shù)據(jù)記錄于表格.
(3)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.
(4)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.
(5)用注射器吸取10mL 3mol/L硫酸,用針頭扎進A瓶加料口橡皮塞,將破酸注入A瓶,注入后迅速拔出針頭.
(6)當鎂帶完全反應(yīng)后,讀取C瓶中液體的體積,把數(shù)據(jù)記錄于表格.
(7)用注射器從A瓶加料口處抽氣,使B瓶中導管內(nèi)外液面持平,記錄抽出氣體的體積,把數(shù)據(jù)記錄于表格.
重復(fù)上述操作進行第二次實驗,避免偶然誤差.
根據(jù)上述實驗方法回答下列問題:
實驗室溫度:25℃,壓強:101kPa.該條件下1mol氫氣體積的理論值:為24.5L
(1)連接裝置及氣密性檢查:當A瓶加料口塞上橡膠塞,
可以確認裝置氣密性合格.
(2)B中所裝液體一般是
(填“水”或“品紅”).A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
.
(3)實驗數(shù)據(jù)如下:溫度:25℃(鎂元素的相對原子質(zhì)量為24.3)
實驗次數(shù) |
m(Mg)/g |
硫酸體積/mL |
液體量瓶中液體體積/mL |
抽出氣體體積/mL |
氫氣體積/mL |
計算1mol氫體積/L |
1 |
0.100 |
10.0 |
110.0 |
6.5 |
X |
|
2 |
0.115 |
10.0 |
121.0 |
8.0 |
|
|
①上表中X=
.
②計算1mol氫氣體積兩次實驗的平均值=
L.
③計算實驗誤差:(實驗值-理論值)/理論值×100%=
.
④引起該誤關(guān)的可能原因
(填字母).
A.鎂帶中含有跟硫酸不反應(yīng)的雜質(zhì)
B.沒有除去鎂帶表面的氧化鎂
C.鎂帶中含有雜質(zhì)鋁
D.所用稀硫酸不足量
(4)許多同學在實驗中測得的數(shù)據(jù)偏高(記錄數(shù)據(jù)時已恢復(fù)至室溫).為此,某化興趣小組的同學對此實驗方案提出了兩條修正建議:
①A、B瓶的氣體中含有水汽,增加的氣體體積中所含的水汽,不該計入氫氣的體積.
②B瓶中導管(圖2中陰影部分V
B)內(nèi)液柱部分在反應(yīng)后為空氣所占據(jù),不該計入氫氣的體積.
你認為他們的意見合理的是
(合理則填序號,否則填“無”).如有合理之處,請根據(jù)下面的數(shù)據(jù)給出修正的1mol氫氣體積的數(shù)學表達式.(鎂元素的相對原子質(zhì)量為24.3)
實驗次數(shù) |
m(Mg) g |
硫酸體積mL |
液體量瓶中液體體積mL |
抽出氣體體積mL |
B瓶的一段液柱體積mL |
水汽體積百分含量 |
計算1mol氫體積L |
1 |
0.100 |
10.0 |
110.0 |
6.5 |
VB |
a% |
|
1mol氫氣體積=
L(填寫數(shù)學表達式).