利用如图1所示实验装置可以测定一条条件下1mol气体的体积.图1中仪器C称为液体量瓶.瓶颈上有110-130mL刻度线．将一定质量的镁带和过量的衡硫酸在仪器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)用砂皮擦去镁带表面的氧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

利用如图1所示实验装置可以测定一条条件下1mol气体的体积，图1中仪器C称为液体量瓶，瓶颈上有110～130mL刻度线．将一定质量的镁带和过量的衡硫酸在仪器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）用砂皮擦去镁带表面的氧化物，然后称取0.100g～0.110g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20mL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10mL 3mol/L硫酸，用针头扎进A瓶加料口橡皮塞，将破酸注入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：101kPa．该条件下1mol氢气体积的理论值：为24.5L
（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1mol氢体积/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1mol氢气体积两次实验的平均值=

L．
③计算实验误差：（实验值-理论值）/理论值×100%=

．
④引起该误关的可能原因

（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2中阴影部分V_B）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1mol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1mol氢体积L
1	0.100	10.0	110.0	6.5	V_B	a%

1mol氢气体积=

L（填写数学表达式）．

分析：（1）装置气密性可以利用装置内气体压强变化和液面变化分析判断装置气密性；
（2）利用品红溶液呈红色便于观察液面调整，A中是镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，依据产物写出离子方程式；
（3）①依据实验步骤分析，加入的硫酸溶液体积也计算在量气瓶中的液体体积，反应后抽出的气体体积调整液面平衡，所以需要在气体体积中加入抽出气体的体积；
②依据实验的数据计算两次体积平均值；
③依据实验误差计算公式和计算得到的数据计算；
④A、镁带中含有跟硫酸不反应的杂质，对反应生成氢气量减少，体积偏小；
B、镁条表面的氧化物没有除，部分氧化物和硫酸反应而没有气体生成，会导致气体体积偏小；
C、镁带中含有少量的铝，相同质量的镁和铝，铝生成的氢气多，所以会导致气体体积偏大；
D、所用稀硫酸不足量，镁条不能全部反应，生成氢气减小，体积偏小；
（4）分析题干信息水汽增加的体积不能计入气体体积，液柱部分被空气占据的体积不能计入氢气的体积，依据图标数据计算得到；

解答：解：（1）当A瓶加料口塞上橡胶塞微热，储液瓶（B瓶）内导管中液面会上升，观察上升液面在1分钟内明显下降，证明装置气密性完好；
故答案为：储液瓶（B瓶）内导管中液面会上升，观察上升液面在1分钟内明显下降；
（2）品红溶液呈红色，比水更直观观察液面变化；装置中的反应是镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气的反应，反应离子方程式为：Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑；
故答案为：品红；Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑；
（3）①实验步骤分析，加入的硫酸溶液体积也计算在量气瓶中的液体体积，反应后抽出的气体体积调整液面平衡，所以需要在气体体积中加入抽出气体的体积；
图表数据分析气体体积X=110mL-10mL+6.5mL=106.5mL；
故答案为：106.5；
②实验1测定体积为106.5mL，计算得到1mol氢气的体积=

0.1065L×24.3g/mol

0.100g

×1mol=25.9L；实验2测定氢气的体积=121mL-10mL+8mL=119mL，计算得到1mol氢气的体积=

0.119L×24.3g/mol

0.115g

×1mol=25.1L；两次测定的平均值=

25.9+25.1

25.5L
故答案为：25.5；
③实验误差=（实验值-理论值）/理论值×100%=

25.5-24.5

24.5

×100%=4.08%
故答案为：4.08%；
④A、镁带中含有跟硫酸不反应的杂质，对反应生成氢气量减少，体积偏小；
B、镁条表面的氧化物没有除，部分氧化物和硫酸反应而没有气体生成，会导致气体体积偏小；
C、镁带中含有少量的铝，相同质量的镁和铝，铝生成的氢气多，所以会导致气体体积偏大；
D、所用稀硫酸不足量，镁条不能全部反应，生成氢气减小，体积偏小；
故答案为：C；
（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2中阴影部分V_B）内液柱部分在反应后为空气所占据，不该计入氢气的体积；以上是产生误差的原因所以是合理的方法，修正的1mol氢气体积的数学表达式=

(106.5-VB)×10-3L×(1-a%)×24.3g/mol

0.1g

×1mol=0.243（106.5-v_B）（1-a%）；
故答案为：①②；0.243（106.5-V_B）（1-a%）．

点评：本题考查了实验设计测定物质氢气体积的方法和步骤，数值换算和数据应用，误差分析判断的依据，注意图标数据的计算应用，题目难度中等．

练习册系列答案

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4NH₃+5O₂

4NH₃+5O₂

．B处冰水冷却的U型管中有红棕色气体生成且越接近U型管底部颜色越浅，请解释原因

因为2NO+O₂=2NO₂，2NO₂（红棕）?N₂O₄（无色），正反应是放热反应，U型管底部的温度降低，上述平衡向右移动，NO₂浓度降低，颜色变浅

．
（2）乙同学利用图2所示装置合成SO₃，B处冰水冷却的U型管中的固体出现．C中若盛放K₂Cr₂O₇溶液，则在C中发生的氧化还原反应的离子方程式是

Cr₂O₇^2-+3SO₂+2H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+H₂O

（生成物中Cr以Cr³⁺形式存在）；现欲制得纯净干燥的SO₃，若C中盛放NaOH溶液，则此装置中存在明显不足，应如何改进

将e、m依次连接在B、C之间或将C装置换成f

（从下面给出的实验装置中选择字母标号补充或替换，并用简要文字说明）

（3）丙同学采用图3所示装置拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率（装置①、装置②分别制NO和NH₃），将上述装置A、B、C分别换成下列⑤、⑥、⑦．
请回答：装置⑦的作用可能是

吸收未反应的NO

；若进入装置⑤的NO共2688mL（已折算为标准状况，下同），氨气过量，最后收集到标准状况下2016ml N₂，则NO的转化率是

如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置．

（1）请简述检验它的气密性的方法

．
（2）利用如图1所示装置可以制取（填反应物状况及发生反应是否需要的条件）

气体．
（3）某同学设计如图2所示装置，用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态．请回答有关问题．已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g/cm³，则其物质的量浓度为

（计算结果保留两位小数）．用若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和

．
（4）当打开止水夹a、关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是

．B装置烧杯中液体的作用是

．当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体．
（5）已知下列反应可以发生：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高温

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，而A装置中的稀硝酸即使换成浓硝酸，也不能生成+6价的铁的化合物，其原因是

．
a．HNO₃的氧化性比KNO₃弱
b．反应的温度不够
c．HNO₃的热稳定性比KNO₃差
d．FeO₄^2-不能存在于酸性溶液中
（6）现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol/L KSCN溶液、0.2mol/L酸性KMnO₄溶液、0.1mol/L KI溶液、氯水等．请你设计一个简单实验，探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态，填写表中实验报告：

实验步骤	操作	现象与结论
第一步	取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液．
第二步		若溶液紫色褪去，则说明含有Fe²⁺；若无明显变化，则说明不含Fe²⁺．

如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置．

（1）请简述检验它的气密性的方法．
（2）利用如图1所示装置制取气体时，可适用的反应条件和反应物状态为

．
某同学设计如图2所示装置，用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态．请回答有关问题．
（3）已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g?cm^-3，则其物质的量浓度为

（计算结果保留两位小数）．若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、

．
（4）实验开始时，先打开止水夹a、关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是

．B装置烧杯中液体的作用是

．当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体．
（5）现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol?L^-1KSCN溶液、0.2mol?L^-1酸性KMnO₄溶液、0.1mol?L^-1KI溶液、氯水等．请你设计一个简单实验，探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态，填写下列实验报告．

实验步骤	操作	现象与结论
第一步	取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液．
第二步		若溶液紫色褪去，则说明含有Fe²⁺；若无明显变化，则说明不含Fe²⁺．

如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置。

（1）请简述检验它的气密性的方法_______________________。

（2）利用如图1所示装置可以制取（填反应物状况及发生反应是否需要的条件）________________________气体。

某同学设计如图2所示装置，用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态。请回答有关问题。

（3）已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g/cm³，则其物质的量浓度为____________（计算结果保留两位小数）。用若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和。

（4）当打开止水夹a、关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是_______________________。B装置烧杯中液体的作用是__________________________________。当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体。

（5）已知下列反应可以发生：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，而A装置中的稀硝酸即使换成浓硝酸，也不能生成+6价的铁的化合物，其原因是________。

a．HNO₃ 的氧化性比KNO₃弱

b．反应的温度不够

c．HNO₃ 的热稳定性比KNO₃差

d．FeO₄²^－不能存在于酸性溶液中

（6）现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol/LKSCN溶液、0.2mol/L酸性KMnO₄溶液、0.1mol/LKI溶液、氯水等。请你设计一个简单实验，探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态，填写下列实验报告：

实验步骤

操作

现象与结论

第一步

取少量液体装于试管，向试

管中滴入几滴KSCN溶液。

第二步

若溶液紫色褪去，则说明含有Fe²⁺；

若无明显变化，则说明不含Fe²⁺。

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