Question

13．某同學預設計實驗測定H₂在通常狀況下的摩爾體積，設計如下實驗步驟：①連接如右圖所示裝置，并檢查裝置的氣密性
②向a儀器中裝入VmL稀鹽酸，錐形瓶中加入鋅粒，B中加入堿石灰；

③稱取A裝置和B儀器和藥品的總質量，記為a g；
④采取措施使裝置A中發(fā)生反應；
⑤反應停止后，測得在通常狀況下收集的氣體體積為b mL；
⑥再次稱量A裝置和B儀器得總質量（含內裝物質），記為c g；
⑦處理數(shù)據(jù)等．
（1）寫出A儀器中發(fā)生反應的化學方程式Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
（2）寫出檢查該裝置氣密性的方法關閉分液漏斗的活塞，把導管插入水中，微熱錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，停止微熱后，導管內形成一段液柱，且在一段時間內液柱高度不變，則說明氣密性良好
（3）A裝置中儀器a的名稱為分液漏斗
（4）若拆除B儀器（其他儀器不變），會（填“會”或“不會”） 對本實驗產(chǎn)生影響，理由是H₂中混有的HCl氣體和水蒸氣的質量會被當成是H₂的質量而導致c偏小，對實驗產(chǎn)生影響
（5）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，計算在通常狀況下，H₂的摩爾體積V_m=$\frac{2b×1{0}^{-3}}{a-c}$L/mol（用含a、b、c等字母的代數(shù)式表示）

Answer 1

分析 （1）A儀器中利用鹽酸與鋅發(fā)生置換反應生成氫氣和氯化鋅；
（2）根據(jù)壓強差的原理可以檢查該裝置氣密性；
（3）根據(jù)裝置圖可知A裝置中儀器a的名稱；
（4）B儀器中裝有堿石灰，可以吸收氫氣中的氯化氫氣體；
（5）根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知，氫氣的體積為b mL，氫氣的質是為ag-cg，所以氫氣物質的量為$\frac{a-c}{2}$mol，據(jù)此計算H₂的摩爾體積．

解答 解：（1）A儀器中利用鹽酸與鋅發(fā)生置換反應生成氫氣和氯化鋅，反應的方程式為Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑，
故答案為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）根據(jù)壓強差的原理可以檢查該裝置氣密性，具體操作為關閉分液漏斗的活塞，把導管插入水中，微熱錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，停止微熱后，導管內形成一段液柱，且在一段時間內液柱高度不變，則說明氣密性良好，
故答案為：關閉分液漏斗的活塞，把導管插入水中，微熱錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，停止微熱后，導管內形成一段液柱，且在一段時間內液柱高度不變，則說明氣密性良好；
（3）根據(jù)裝置圖可知A裝置中儀器a的名稱為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（4）B儀器中裝有堿石灰，可以吸收氫氣中的氯化氫氣體，所以若拆除B儀器，H₂中混有的HCl氣體和水蒸氣的質量會被當成是H₂的質量而導致c偏小，對實驗產(chǎn)生影響，
故答案為：會；H₂中混有的HCl氣體和水蒸氣的質量會被當成是H₂的質量而導致c偏小，對實驗產(chǎn)生影響；
（5）根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知，氫氣的體積為b mL，氫氣的質是為ag-cg，所以氫氣物質的量為$\frac{a-c}{2}$mol，H₂的摩爾體積V_m=$\frac{b×1{0}^{-3}L}{\frac{a-c}{2}mol}$=$\frac{2b×1{0}^{-3}}{a-c}$L/mol，
故答案為：$\frac{2b×1{0}^{-3}}{a-c}$L/mol．

點評 本題以氫氣的摩爾體積測定為載體，考查實驗基本技能與操作、對實驗裝置的理解分析、化學計算等，本題測重基本實驗操作能力和計算的考查，是對學生綜合能力的考查，難度中等．