Question

某課外活動小組用鎂條與鹽酸反應(yīng)制氫氣，推算標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol　H₂的體積．現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)用品：電子天平，100 mL口徑較小的測氣管(如圖)，500 mL燒杯、100 mL燒杯、鐵架臺、單孔橡皮塞(與測氣管徑相配)、細(xì)銅絲、砂紙、鎂條、水．

(1)還缺0.6 mol/L的鹽酸480 mL，現(xiàn)請你用12 mol/L的濃鹽酸進(jìn)行配制，寫出必須增補(bǔ)的實(shí)驗(yàn)儀器名稱及規(guī)格________．

(2)選用上述藥品和儀器(包括規(guī)格)，完成下列實(shí)驗(yàn)步驟，直到反應(yīng)結(jié)束．

①取一段鎂條，擦去氧化物，稱量．

②用細(xì)銅絲系住鎂條，一端留有握持部分．

③________．

④________．

⑤________．

⑥________．

⑦待鎂條全部反應(yīng)后，放置10 min，調(diào)節(jié)測氣管中水面的高度，使管內(nèi)外的水面相平齊，讀出氫氣的體積．

(3)簡答下列問題．

①為什么要放置10 min？________．

②為什么測氣管內(nèi)外水面要平齊？________．

③實(shí)驗(yàn)時，所處環(huán)境不是標(biāo)準(zhǔn)狀況，除了測定所用鎂條質(zhì)量、放出氫氣的體積外，還應(yīng)測定哪些數(shù)據(jù)？________．

④某生做了三次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果是：第一次：1 mol　H₂體積22.530 L；第二次：1 mol　H₂體積23.700 L；第三次：1 mol　H₂體積22.470 L；本次實(shí)驗(yàn)得出1 moL　H₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________．

⑤每次做實(shí)驗(yàn)所用的鎂條質(zhì)量為________．

A．0.030 g　　B．0.200 g　　C．0.080 g　　D．0.120 g

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)500 mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒、50 mL量筒; 　　(2)③向測氣管中注入少量0.6 mol/L的鹽酸(＞1.5 mL);④再向測氣管中緩緩注入水至滿(不能振蕩);⑤鎂條浸入管口的水中，加單孔塞使銅絲固定;⑥用手指抵住橡皮塞倒轉(zhuǎn)測氣管浸入盛有水的500 mL燒杯中(鹽酸密度比水大，向下擴(kuò)散與鎂條接觸發(fā)生反應(yīng)); 　　(3)①冷卻，使管內(nèi)氣溫與室溫相同;②使管內(nèi)外氣壓相等;③室溫和室內(nèi)氣壓;④(22.530 L＋22.470 L)/2＝22.500;⑤C 　　解析：(1)配480 mL溶液，須增補(bǔ)容積為500 mL的容量瓶，所需濃鹽酸的體積為25 mL，須增補(bǔ)50 mL的量筒(容量瓶的規(guī)格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等幾種；量筒的規(guī)格有10 mL、50 mL、100 mL、500 mL、1 000 mL等幾種)． 　　(2)要利用測氣管和燒杯完成鎂與酸的反應(yīng)，并且用測氣管準(zhǔn)確收集氫氣進(jìn)行測量，只能用排水集氣法，又不能讓H2逸漏，所以反應(yīng)也就在測氣管中進(jìn)行． 　　(3)因?yàn)闇y定的體積不是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的，①和②問的目的是為了使氫氣的溫度和壓強(qiáng)與室溫及室內(nèi)氣壓相同，然后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行換算，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，所以第③問還應(yīng)測出室溫和室內(nèi)氣壓，第④問，因?yàn)榈诙�次所得�?shù)據(jù)與第一、三次的相比誤差太大，應(yīng)舍去．第⑤問，要保證Mg能反應(yīng)完，并且放出的H2全部收集在測氣管中，即H2的體積必須小于100 mL，決定了Mg的質(zhì)量應(yīng)小于0.107 g(但是又不能太小，否則制得的氣體太少，測定的誤差較大)，6 mol/L的鹽酸又應(yīng)大于1.5 mL，才能使Mg反應(yīng)完．

提示：

本題集實(shí)驗(yàn)原理及步驟的設(shè)計(jì)、儀器及其規(guī)格的選擇、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、藥品用量的確定于一題，并與物理內(nèi)容綜合于一體，題型新穎靈活，是一道考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、思維能力的好題．