Question

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：
①配制100mL 1.0mol?L^-1的盐酸溶液；
②用

 

（填仪器名称并注明规格）量取10.0mL 1.0mol?L^-1的盐酸溶液加入锥形瓶中；
③称取a g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

 

；
④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；
⑤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）用文字表述实验步骤④中检查装置气密性的方法：

 

．
（2）实验步骤⑤中应选用

 

（填序号）的量筒．
A．100mL          B．200mL         C．500mL
读数时除恢复到室温外，还要注意

 

．
（3）若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为V_m=

 

，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”）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验设计题

分析：②量取10.0mL 1.0mol?L^-1的盐酸，选用10mL量筒即可；
③根据化学方程式计算镁条的质量；
（1）根据压力差检验装置的气密性；
（2）步骤③假设a全部是镁，结合化学方程式计算得到；
  Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
 24g　 　　　2mol       11200mL
0.12g　   0.01mol       112mL
应选200mL量筒；读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差，故应注意：将量筒缓缓向下移动，使乙、丙中液面相平；
（3）根据气体摩尔体积的计算式，V_m=

V

n

计算即可．

解答： 解：②量取10.0mL 1.0mol?L^-1的盐酸，选用10mL量筒即可，故答案为：10mL量筒；
③根据方程式：
Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
24g　 2mol
a    0.01mol，a=

24g×0.01mol

2mol

g；
故答案为：0.12g；
（1）根据压力差检验装置的气密性，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；
故答案为：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；
（2）步骤③步骤③假设a全部是镁，则
 Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑
24g　  2mol       11200mL
0.12g  0.01mol    112mL
由方程可知：为使HCl全部参加反应，a的数值至少为0.12g；生成112mL氢气，应选200mL量筒；
读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差，故应注意：将量筒缓缓向下移动，使乙、丙中液面相平，调节量筒高度，使量筒内的液面与集气瓶内的液面相平；
故答案为：B；调节量筒高度，使量筒内的液面与集气瓶内的液面相平；
（3）若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为V_m=

V

n

=

V×10-3L

0.005mol

=0.2V L?mol^-1，若未除去镁条表面的氧化膜，生成的氢气体积减少，则测量结果偏低；
故答案为：0.2V L?mol^-1；偏小．

点评：本题主要考查了一定体积的一定浓度的溶液的配制，在配制过程中要注意的一些事项都在本题中有所考查，气体摩尔体积的计算要抓住定义进行计算即可，试题的综合性较强．