Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)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(shè)計(jì)的簡易實(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80 mL 1.0 mol·L-1的硫酸溶液：

①通過計(jì)算，需用量筒量取18mol/L的濃硫酸的體積為__________mL。

②在配置稀硫酸的過程中，所需要的實(shí)驗(yàn)儀器有：燒杯、量筒、玻璃棒、__________、________。

③下列操作能造成所配溶液的物質(zhì)的量濃度偏大的是________。

A.轉(zhuǎn)移溶液時(shí)不慎有少量液體灑在容量瓶外面

B.轉(zhuǎn)移前，容量瓶中有少量蒸餾水

C.定容時(shí)，眼睛俯視刻度線

D.定容后，上下?lián)u勻后液面下降，補(bǔ)充少量水

(2)用量筒量取25.0mL 1.0 mol·L-1的硫酸溶液加入錐形瓶中；并稱取a g己除去表面氧化膜的鎂條，并系于銅絲末端，為使H2SO4全部參加反應(yīng)，a的數(shù)值至少為__________；

(3)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；反應(yīng)結(jié)束后待體系溫度恢復(fù)到室溫，讀出量筒中水的體積為VmL。讀數(shù)時(shí)除恢復(fù)至室溫外，還要注意：___________________，且該步驟應(yīng)選用______________(填序號)的量筒。

A.100mL B.200 mL C.500 mL D.1000mL

(4)若忽略水蒸氣的影響，在實(shí)驗(yàn)條件下測得氣體摩爾體積的計(jì)算式為Vm=____________(用V表示)，若未除去鎂條表面的氧化膜，則測量結(jié)果____________。(題“偏大”、“ 偏小”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】 5.6 膠頭滴管 l00mL容量瓶 C 0.6 乙、丙裝置中液面相平 D Vm=V/25 L/mol 偏小

【解析】（1）①沒有80mL容量瓶，需要配制100mL溶液，則需用量筒量取18mol/L的濃硫酸的體積為mL。②配制溶液需要的步驟是計(jì)算、量取、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌、搖勻、定容等步驟，因此所需要的實(shí)驗(yàn)儀器有：燒杯、量筒、玻璃棒，l00mL容量瓶和膠頭滴管；③A.轉(zhuǎn)移溶液時(shí)不慎有少量液體灑在容量瓶外面，溶質(zhì)減少，濃度偏低，A錯誤；B.轉(zhuǎn)移前，容量瓶中有少量蒸餾水不會影響，B錯誤；C.定容時(shí)，眼睛俯視刻度線，液面在刻度線下方，溶液體積減少，濃度偏高，C正確；D.定容后，上下?lián)u勻后液面下降，補(bǔ)充少量水，溶液體積增加，濃度偏低，D錯誤，答案選C。（2）硫酸的物質(zhì)的量是0.025mol，根據(jù)方程式Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑可知需要金屬鎂的物質(zhì)的量是0.025mol，質(zhì)量是0.025mol×24g/mol＝0.6g；（3）由于氣體的體積受壓強(qiáng)影響大，因此讀數(shù)時(shí)除恢復(fù)至室溫外，還要注意乙、丙裝置中液面相平；生成的氫氣是0.025mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.025mol×22.4L/mol＝0.56L，所以應(yīng)選擇1000mL量筒，答案選D；（4）反應(yīng)能夠生成0.025mol氫氣，該氫氣的體積為VmL，若忽略水蒸氣的影響，則在該實(shí)驗(yàn)條件下測得氣體摩爾體積的計(jì)算式為：Vm=V÷n=0.001VL÷0.025mol＝V/25 Lmol-1；若未除去鎂條表面的氧化膜，導(dǎo)致生成的氫氣體積減少，則測量結(jié)果偏小。