Question

（14分）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100 mL 1.0 mol/L的鹽酸溶液；

②用________(填儀器名稱并注明規(guī)格)量取7.5mL 1.0 mol/L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，為使HCl全部參加反應(yīng)，a的數(shù)值至少為________；

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(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V mL。

請將上述步驟補(bǔ)充完整并回答下列問題。

（1）步驟①中，配制100 mL 1.0 mol/L的鹽酸溶液時，下列哪些操作會使配制濃度偏小（填寫字母）____。

A 用量筒量取濃鹽酸時，俯視量筒的刻度 B容量瓶未干燥即用來配制溶液

C濃鹽酸在燒杯中稀釋時，攪拌時間過長 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

E．在容量瓶中定容時俯視容量瓶刻度線 F．燒杯中有少量水

（2）請?zhí)顚懖僮鞑襟E中的空格：步驟②_______________　步驟③___________

（3）實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用__________(填字母)的量筒。

A．100 mL　　　　　B．200 mL　　　　　C．500 mL

（4）讀數(shù)時除恢復(fù)到室溫外，還要注意①______________，②_____________________。

（5）忽略水蒸氣影響，在該條件下測得氣體摩爾體積的計(jì)算式為Vm＝____L/mol。

 

Answer 1

（1）A C （2）②10 mL量筒�、�0.090（未保留兩位有效數(shù)字扣一分）

（3）A　（4）調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶內(nèi)的液面相平 ；讀數(shù)時眼睛視線應(yīng)與量筒中水的凹液面相平

（5）4 V /15（或者1/3.75V）。

【解析】

試題分析：(1)A．用量筒量取濃鹽酸時，俯視量筒的刻度,則濃鹽酸的體積偏小，溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏少，所以配制的溶液的濃度就偏低；正確；B．容量瓶未干燥即用來配制溶液，由于不影響溶質(zhì)、溶劑的多少，所以對溶液的濃度無影響，錯誤；C．濃鹽酸在燒杯中稀釋時，攪拌時間過長，則溶質(zhì)會揮發(fā)，溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏少，則所配溶液的濃度就偏低，正確；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，由于溶液有均一性，所以對溶液的濃度無影響，錯誤；E．在容量瓶中定容時俯視容量瓶刻度線，則溶液的體積偏小，使所配溶液的濃度就偏高，錯誤；F．燒杯中有少量水，對溶液的濃度不產(chǎn)生任何影響，錯誤。（2）填寫操作步驟中的空格：步驟②中為了減小誤差，應(yīng)該選擇與7.5mL最接近的規(guī)格的量筒，用10 mL量筒；步驟③n(HCl)= 1mol/L×0.0075L =0.0075mol,因?yàn)镸g與鹽酸反應(yīng)時是按照1:2的物質(zhì)的量關(guān)系反應(yīng)的，則m(Mg)= (0.0075mol÷2)×24g/mol=0.090g. （3）n(H2)=1/2n(HCl)= 0.00375mol,若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，則V=n·Vm=0. 00375mol×22400ml/mol=84ml，由于室溫下溫度高于標(biāo)準(zhǔn)狀況，所以氣體摩爾體積大于22.4L/mol,因此產(chǎn)生的氫氣的體積略大于84ml，因此在實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用100 mL量筒，選項(xiàng)是 A。�。�4）讀數(shù)時除恢復(fù)到室溫外，還要注意①調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶內(nèi)的液面相平 ；②讀數(shù)時眼睛視線應(yīng)與量筒中水的凹液面相平；（5）在相同的外界條件下，氣體的體積等于它排開的液體的體積。忽略水蒸氣影響，n(HCl)= 0.00075mol,根據(jù)反應(yīng)方程式：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,則n(H2)=1/2n(HCl)=0. 00375mol,V(H2)= V mL,根據(jù)n=V÷Vm可得Vm=V÷n=0.001VL÷0.00375mol=V /3.75=4 V /15 。

考點(diǎn)：考查配制溶液時的誤差分析、儀器的選擇與使用、氣體摩爾體積的計(jì)算的知識。