题目内容

某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定该实验条件下的气体摩尔体积，设计的简易实验装置如图．该实验的主要操作步骤如下：
①配制浓度均为1mol/L的盐酸和醋酸溶液；
②用
酸式滴定管
酸式滴定管
量取10.00mL 1mol/L的盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；
③分别称取除去表面氧化膜的镁带a g，并系于铜丝末端，a的数值至少为
0.12
0.12
；
④在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置；检查装置的气密性；
⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中（铜丝不与酸接触），至反应完全，记录
反应所需时间
反应所需时间
；
⑥反应结束后待温度恢复到室温，若丙中液面高于乙中液面，读取量筒中水的体积前，应
将量筒缓缓向下移动，使乙、丙中液面相平
将量筒缓缓向下移动，使乙、丙中液面相平
，读出量筒中水的体积为V mL．
请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
（1）用文字表述④检查该装置气密性的操作与观察方法：
往丙中加水没过导气管口下端，两手掌紧贴甲外壁一会儿，若观察到丙中导气管冒气泡，表明装置不漏气；
往丙中加水没过导气管口下端，两手掌紧贴甲外壁一会儿，若观察到丙中导气管冒气泡，表明装置不漏气；
．
（2）本实验中应选用
B
B
（填序号）的量筒．
A．100mL　B．200mL　C．500mL
（3）若水蒸气的影响忽略不计，在实验室条件下，气体摩尔体积的计算式为Vm=
0.2VL/mol
0.2VL/mol
．
（4）速率不等的原因是
H+浓度不同
H+浓度不同
，铜丝不与酸接触的原因是
防止形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定；
防止形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定；
．
分析：②根据酸式滴定管和碱式滴定管的使用要求以及精确度来选择；
③根据化学方程式进行计算；
⑤比较化学反应速率，必须是比较一定时间之内的反应物浓度的变化或其它量的变化；（3）读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差；
⑥读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差；
（1）从检查装置的气密性的原理来考虑；
（2）根据化学方程式进行计算；
（3）根据气体摩尔体积Vm=
V
n
来分析；
（4）从影响化学反应速率的因素来分析；根据镁与铜易形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定．
解答：解：②题中要求酸的体积10.00 mL较精确，应选酸式滴定管，如用碱式滴定管会腐蚀橡胶管，故答案为：酸式滴定管；
③Mg+2HCl（或HAc）═MgCl2+H2↑
 24g　   2 mol　　　　　　　　
  a    1mol/L×0.01L　　    
a=0.12 g．
故答案为：0.12；
⑤比较化学反应速率，必须是比较一定时间之内的反应物浓度的变化或其它量的变化，故答案为：反应所需时间；
⑥读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差，故答案为：将量筒缓缓向下移动，使乙、丙中液面相平；
（1）如不漏气，加热时容器内压强增大，会有气泡冒出，故答案为：往丙中加水没过导气管口下端，两手掌紧贴甲外壁一会儿，若观察到丙中导气管冒气泡，表明装置不漏气；
（2）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl2+H2↑
   　   2 mol　　　　　　　　　1 mol
  　   1 mol/L×0.01 L　　   n（H2）
n（H2）=0.005 mol，V（H2）=0.005 mol×22.4L/mol=0.112L=112ml，应选200 mL量筒，故答案为：B；
（3）由（2）得气体的物质的量为0.005 mol，通过⑥的气体的体积为V mL，Vm=
V
n
=
0.001V
0.005
=0.2V L/mol，故答案为：0.2VL/mol；
（4）影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强等，本题为浓度不同，故答案为：H+浓度不同；
镁与铜易形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定，所以铜丝不与酸接触，故答案为：防止形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定．
点评：本题为实验探究题，注意实验基本操作，注意基础知识的掌握，难度中等．
练习册系列答案
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精英家教网某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积．设计的简易实验装置如图．该实验的主要操作步骤如下：
Ⅰ．（1）配制浓度均为0.50mol?L-1 H2SO4和H2C2O4溶液；
（2）用
 
量取10.00mL 0.50mol?L-1 H2SO4和H2C2O4溶液分别加入两个锥形瓶中；
（3）分别称取除去表面氧化膜的镁条并系于铜丝末端；
（4）检查装置的气密性，在广口瓶中装满水，按图连接好装置；
（5）将铜丝向下移动，使足量镁条浸入酸中（铜丝不能与酸接触），至反应完全，记录
 
；
（6）反应结束后，读取量筒中水的体积为y mL．
Ⅱ．请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
（1）用密度为1.84g?cm-3 98%的浓硫酸配制250mL 0.50mol?L-1的H2SO4溶液，所需要的主要仪器有
 
、
 
、烧杯、玻璃棒、酸式滴定管．
（2）以下是读取量筒内水的体积时必须包括的几个步骤：①使乙、丙中液面相平；②将装置冷却至室温；③读取量筒内水的体积．这三步操作的正确顺序是
 
．
（3）读取量筒内水的体积时，若丙中液面高于乙中液面，使乙、丙中液面相平的操作是
 
．
（4）简述速率不等的原因是
 
，铜丝不能与酸接触的原因是
 
．
某研究性学习小组为证明在相同条件下，同浓度同体积强弱不同的一元酸与同一种金属反应时，生成氢气的速率不同，同时测定该温度和压强下的气体摩尔体积，设计组装了两套如下图所示的简易实验装置。该实验的主要操作步骤如下：

①配制浓度均为1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液；

②在广口瓶乙中装水，按图示连接好装置，检查装置的气密性；

③量取10.00 mL 1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液分别加入两套装置的锥形瓶中；

④称取两份质量均为a g的镁条(除去表面氧化膜、表面积相同)，并固定于塑料杆末端；

⑤同时将塑料杆向下移动，使镁条浸入酸中至反应完全；

⑥反应结束后待温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。

请根据上述步骤回答下列问题：

(1)用文字表述步骤②中检查该装置气密性的方法：_____________________。

(2)量取10.00 mL1mol·L-1盐酸和醋酸溶液分别注入锥形瓶中时，所用的仪器是_________(填下列各项序号字母)。

A.50 mL量筒                               B.10 mL量筒

C.25 mL酸式滴定管                      D.25 mL碱式滴定管

(3)步骤④中，理论上称取的镁条质量不能少于_________ g。

(4)步骤⑤中需记录的数据是_______；实验过程中观察到的主要现象是______________。

(5)步骤⑥中，读取量筒中水的体积时若俯视读数，对计算该条件下的气体摩尔体积影响为_________(填“偏大”“偏小”或“无法确定”)。

(6)为保证实验顺利进行，仪器丙应选用的规格是_________(填序号字母)。

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

(7)若水蒸气的挥发影响忽略不计，在该温度和压强下，气体摩尔体积为______ L·mol-1。

(8分)某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度、相同体积酸性不同的两种二元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积.设计的简易实验装置如图所示.该实验的主要操作步骤如下：

Ⅰ.①配制浓度均为0.5mol/L 的H2SO4和H2C2O4溶液。

②用　　     　　量取10.00mL 0.5 mol/L H2SO4和H2C2O4溶液分别于两个锥形瓶中.

③分别称取除去表面氧化膜的镁带并系于铜丝末端。

④检查装置的气密性，在广口瓶中装满水，按图连接好装置。

⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中(铜丝不与酸接触)至反应完全后，记录　　　　。

⑥反应结束后，读取量筒内水的体积为 y mL。

Ⅱ.请将上述步骤补充完整并回答下列问题：

（1）用密度为1.84 g/cm3 98%的浓H2SO4，配制浓度为250 mL 0.5 mol/L的H2SO4溶液，所需要的主要仪器有　　　　、　　　　、烧杯、玻璃棒、酸式滴定管。

（2）以下是读取量筒内水的体积时，必须包括的几个步骤：①使乙、丙中液面相平；②将装置冷却至室温；③读取量筒内水的体积.这三步操作的正确顺序是　　       　　。

（3）读取量筒内水的体积时，若丙中液面高于乙中液面，使乙、丙中液面相平的操作是　                                                                  　。

（4）简述速率不等的原因　　　　　　                                      　　，

铜丝不与酸接触的原因　　　　　　　                                  　　。

 

（10分）某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。
设计的简易实验装置如图。该实验的主要操作步骤如下：

a.配制浓度均为1 mol·L－1盐酸和醋酸溶液；
b.用     量取10.00 mL1 mol·L－1盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；
c.分别称取除去表面氧化膜的镁带a g，并系于铜丝末端，a的数值至少为     g；d.在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置；检查装置的气密性；e.将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中，至反应完全，记录      ；
f.反应结束后待温度恢复到室温，若丙中液面高于乙中液面，读取量筒中水的体积前，应       ，读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题：        
（1）用文字表述d检查该装置气密性的操作与观察方法：    。
（2）本实验中应选用      (填序号)的量筒。
A．100 mL              B．200 mL             C．500 mL
（3）简述速率不等的原因    ，铜丝不与酸接触的原因是     。

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