Question

【题目】某研究性学习小组欲测定室温下（25℃、101kPa）的气体摩尔体积,请回答下列问题。该小组设计的简单实验装置如图所示，该实验的主要操作步骤如下：

配制100ml1.0mol·L-1的盐酸溶液,用______(填仪器名称并注明规格)量取10.0ml1.0mol/L的盐酸溶液加入锥形瓶中；用托盘天平称取ag已除去表面氧化膜的镁条,并系于铜丝末端,为使HCl全部参加反应，a的数值至少为_________；往广口瓶中装入足量水,按如图连接好装置,检查装置的气密性；反应结束后待体系温度恢复到室温,读出量筒中水的体积为VmL。

(1)请将上述步骤补充完整。

(2)用文字表述实验步骤④中检查装置气密性的方法:__________________________。

(3)实验步骤⑤中应选用_________(填序号)的量筒。

A.100ml B.200ml C.500ml

(4)若忽略水蒸气的影响,在实验条件下测得气体摩尔体积Vm=_____________，若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果___________________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

(5)若在配制盐酸过程中出现下列情况，将使所配制的溶液的浓度偏高的是___________（填各选项的序号）。

a．配制溶液所用的容量瓶洗净后没有烘干

b．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容

c．最后确定HCl溶液体积（定容）时，俯视观察液面与容量瓶刻度线

d．定容摇匀后静置，发现液面低于刻度线，再加蒸馏水至刻度线

Answer 1

【答案】10ml量筒 0.12 两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿,如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面,表明装置气密性良好 B 0.2VL/mol 偏小 c

【解析】

量取溶液的最小读数为0.1mL，可以用10mL量筒量取；根据n=cV计算出盐酸中含有HCl的物质的量，再根据反应生成氯化镁计算出消耗镁的物质的量，最后根据m=nM计算出最小质量；两手掌紧贴锥形瓶外壁，根据广口瓶中长导管内是否有一段水柱高出液面判断装置气密性；读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差，故应将量筒缓缓向下移动，使乙、丙中液面相平；若未除去镁条表面的氧化膜，导致镁的质量偏小，生成气体体积偏小。

（1）②量取10.0mL1.0molL-1的盐酸，需要用10mL量筒量取；③10.0mL1.0molL-1的盐酸溶液中含有HCl的物质的量为：1.0mol/L×0.01L=0.01mol，根据反应Mg+2HCl═MgCl2+H2↑可知最少消耗Mg的物质的量为0.005mol，质量为：24g/mol×0.005mol=0.12g，则a至少为0.12。（2）检查装置气密性的方法为：两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好。（3）10.0mL1.0molL-1的盐酸溶液中含有HCl的物质的量为0.01mol，根据根据反应Mg+2HCl═MgCl2+H2↑可知生成氢气的物质的量为0.005mol，标准状况下0.005mol氢气的体积为：22.4L/mol×0.05mol=112mL，应该用200mL量筒。（4）实验测得，0.005mol氢气的体积为VmL，则气体摩尔体积Vm=0.001VL/0.005mol=0.2VL/mol；若未除去镁条表面的氧化膜，生成的氢气体积减少，导致测量的气体摩尔体积偏低。（5）配制最后需加水定容，容量瓶洗净后没有烘干，对所配溶液浓度无影响；未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，溶质的物质的量减少，所配溶液浓度偏低；定容时俯视容量瓶刻度线，所配溶液体积偏小，导致所配溶液浓度偏高；反复倒转摇匀后，液面低于刻度线，此时有少量溶液残留在玻璃塞和瓶口之间，浓度不变，属于正常现象，但又补充了水，所配溶液体积偏大，导致所配溶液浓度偏小，故选C。