Question

某課外活動小組的學生用鎂條與稀硫酸反應制取氫氣并研究標準狀況下1 mol氫氣的體積。

實驗用品：

儀器：電子天平、砂紙、水槽、100 mL燒杯、鐵架臺、單孔橡皮塞（玻璃管上帶橡膠管和止水夾）、銅絲、30 mL酸式滴定管、100 mL小口徑測氣管（見下圖）。

藥品：鎂條、水、15 mol·L^-1的濃硫酸。

（1）本實驗用0.6 mol·L^-1的硫酸進行反應，活動小組共需要480 mL該濃度的硫酸，寫出用15 mol·L^-1的濃硫酸配制0.6 mol·L^-1的硫酸時，還用到的儀器名稱和規(guī)格____________、____________、____________；需要15 mol·L^-1的濃硫酸____________mL。

（2）選用上述儀器的藥品進行實驗，補寫下列實驗步驟：

①取一段鎂條，擦去氧化膜，稱量；

②用細銅絲包裹鎂條，銅絲的另一端插在單孔橡皮塞（玻璃管上帶橡膠管和止水夾）上；

③_____________________________________________________________；

④_____________________________________________________________；

⑤_____________________________________________________________；

⑥待鎂條全部反應后，放置一段時間，調(diào)節(jié)測氣管中水面高度，使管中水面與水槽中水面相平，讀出氫氣體積。

（3）問題討論：

①在標準狀況下，其他操作都正常，為了保證實驗成功，取用的鎂條質(zhì)量應小于_________________g，所用的稀硫酸應大于_________________mL。

②在標準狀況下，某學生進行了5次實驗，將實驗數(shù)據(jù)通過計算，結(jié)果如下：

實驗序號	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
H2的體積（L·mol-1）	23.45	22.41	22.38	22.39	22.42

則通過實驗驗證，標準狀況下，1 mol H₂的體積為____________L。

Answer 1

（1）500 mL容量瓶  膠頭滴管  玻璃棒  20

（2）③向測氣管中加入8 mL—10 mL 0.6 mol·L^-1稀硫酸，再加水至滿  ④將止水夾夾住橡膠管，把帶鎂條的橡膠塞塞上

⑤立即倒置于盛水的水槽中，打開止水夾

（3）①0.107  7.44  ②22.40（第一次實驗數(shù)據(jù)誤差太大，舍去！）

解析：該實驗是用一定質(zhì)量的Mg與足量H₂SO₄反應并測量生成的H₂體積，用以計算氣體的摩爾體積。最后實驗數(shù)據(jù)中，應舍去第一組數(shù)據(jù)，再求其他各組數(shù)據(jù)的平均值。