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11.(2010·模拟题)利用右图所示实验装置可以测定一定条件下1 mol 

气体的体积。图中仪器C称为液体量瓶,瓶颈上有110-130 mL 

刻度线。将一定质量的镁带和过量的稀硫酸在仪器A瓶中完全反

应,产生的H2将B瓶中的液体压入液体量瓶中,根据液体的体

积可以转换成H2的体积。

实验步骤

①装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检查。

②用砂纸擦去镁带表面的氧化物,然后称取0.100-0.110 g的镁带,把数据记录于表格。

③取下A瓶加料口的橡皮塞,用小烧杯加入20 mL水,再把已称量的镁带加到A瓶的底部,用橡皮塞塞紧加料口。

④用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶导管内外液面持平。

⑤用注射器吸取10 mL 3 mol/L硫酸,用针头扎进A瓶加料口橡皮塞,将硫酸注入A瓶,注入后迅速拔出针头。

⑥当镁带完全反应后,读取C瓶中液体的体积,把数据记录于表格。

⑦用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶中导管内外液面持平,记录抽出气体的体积,把数据记录于表格。

重复上述操作进行第二次实验,避免偶然误差。

根据上述实验方法回答下列问题:

实验室温度:25℃,压强,101 kPa。该条件下1 mol氢气体积的理论值为24.5 L。

(1)连接装置及气密性检查:当A瓶加料口塞上橡胶塞,_____________________

可以确认装置气密性合格。

(2)B中所装液体一般是________(填“水”或“品红”)。

A中发生反应的离子方程式为_________________________________________。

(3)实验数据如下:温度:25℃(镁元素的相对原子质量为24.3)

实验次数
m(Mg)g
硫酸体积mL
液体量瓶中
液体体积mL
抽出气体体积mL
氢气体积mL
计算1 mol
氢气体积L
1
0.100
10.0
110.0
6.5
X
 
2
0.115
10.0
121.0
8.0
 
 

①上表中X=________;

②计算1 mol氢气体积:两次实验的平均值=________L;

③计算实验误差:×100%=________;

④引起该误差的可能原因是________(填字母)。

A.镁带中含有跟硫酸不反应的杂质  B.没有除去镁带表面的氧化镁

C.镁带中含有杂质铝  D.所用稀硫酸不足量

(4)许多同学在实验中测得的数据偏高(记录数据时已恢复至室温)。为此,某化学兴趣小组的同学对此实验方案提出了两条修正建议①A、B瓶的气体中含有水汽,增加的气体体积中所含的水汽,不该计入氢气的体积。②B瓶中导管(图中阴影部分VB)内液柱部分在反应后为空气所占据,不该计入氢气的体积。你认为他们的意见合理的是________(合理则填序号,否则填“无”)。

如有合理之处,请根据下面的数据给出修正的1 mol氢气体积的数学表达式。(镁元素的相对原子质量为24.3)

实验次数
m(Mg)g
硫酸
体积mL
液体量瓶中液体体积mL
抽出气体
体积mL
B瓶的一段液柱体积 mL
水汽体积
百分含量
计算1 mol氢气体积L
1
0.100
10.0
110.0
6.5
VB
a%
 

1 mol氢气体积=________L(填写数学表达式。)

解析:(1)微热A装置,系统内气体压强增大,趋向于把储液瓶(B瓶)内导管中液体通过导管压到装置C。

(2)B中所装液体用“品红”比“水”更直观鲜明。

(3)④镁带中含有杂质铝,致使生成的气体较理论值偏多。

(4)①A、B瓶的气体中含有水汽,增加的气体体积中所含的水汽,不该计入氢气的体积。②B瓶中导管(图中阴影部分VB)内液柱部分在反应后为空气所占据,不该计入氢气的体积。

答案:(1)储液瓶(B瓶)内导管中液面会上升,观察上升液面在1分钟内无明显下降

(2)品红 Mg+2H+===Mg2++H2↑ (3)①106.5 ②25.5 ③4.08% ④C

(4)①② 0.243(106.5-VB)(1-a%)

 0  8060  8068  8074  8078  8084  8086  8090  8096  8098  8104  8110  8114  8116  8120  8126  8128  8134  8138  8140  8144  8146  8150  8152  8154  8155  8156  8158  8159  8160  8162  8164  8168  8170  8174  8176  8180  8186  8188  8194  8198  8200  8204  8210  8216  8218  8224  8228  8230  8236  8240  8246  8254  447348 

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