Question

14．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10Ml量筒（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0.12；
④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读取量筒中水的体积为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：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）实验步骤⑤中应选用B（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①量筒内液面与集气瓶内液面相平；②读数时，视线与量筒刻度以及凹液面最低处在同一水平面上．
（3）若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果偏小（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

分析 ②量取溶液的最小读数为0.1mL，可以用10mL量筒量取；
③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；
（1）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；
（2）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；
（3）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．

解答 解：②量取10.0mL 1.0mol•L^-1的盐酸，需要用10mL量筒量取，
故答案为：10mL量筒；
③10.0mL 1.0mol•L^-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，
故答案为：0.12；
（1）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，
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）10.0mL 1.0mol•L^-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；
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，；①量筒内液面与集气瓶内液面相平；②读数时，视线与量筒刻度以及凹液面最低处在同一水平面上，
故答案为：B；①量筒内液面与集气瓶内液面相平；②读数时，视线与量筒刻度以及凹液面最低处在同一水平面上；
（3）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，
故答案为：偏小．

点评 本题主要考查实验装置的综合应用，题目难度中等，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，充分考查了学生的分析能力及化学实验能力．