Question

某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积设计的简易实验装置图．该实验的主要操作步骤如下：
a．配制浓度均为1mol?L^-1盐酸和醋酸溶液；
b．用

 

量取10.00mL1mol?L^-1盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；c．分别称取除去表面氧化膜的镁带a g，并系于铜丝末端，a的数值至少为

 

g；d．在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置；检查装置的气密性；e．将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中，至反应完全，记录

 

；
f．反应结束后待温度恢复到室温，若丙中液面高于乙中液面，读取量筒中水的体积前，应

 

，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d检查该装置气密性的操作与观察方法：

 

．
（2）本实验中应选用

 

（填序号）的量筒．
A．100mL              B．200mL             C．500mL
（3）简述速率不等的原因

 

，铜丝不与酸接触的原因是

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,探究影响化学反应速率的因素

专题：实验设计题

分析：b．根据酸式滴定管和碱式滴定管的使用要求以及精确度来选择；
c．根据化学方程式进行计算；
e．比较化学反应速率，必须是比较一定时间之内的反应物浓度的变化或其它量的变化；
f．读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差；
（1）从检查装置的气密性的原理来考虑；
（2）根据反应的化学方程式计算生成标况下氢气的体积，然后判断量筒规格；
（3）从影响化学反应速率的因素来分析；根据镁与铜易形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定．

解答： 解：b．题中要求酸的体积10.00 mL较精确，应选酸式滴定管，如用碱式滴定管会腐蚀橡胶管，
故答案为：酸式滴定管；
c．Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
 24g　   2 mol　　　　　　　　 
  a    1mol/L×0.01L　　     
a=0.12 g．
故答案为：0.12；
e．比较化学反应速率，必须是比较一定时间之内的反应物浓度的变化或其它量的变化，
故答案为：反应所需时间；
f．读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差，操作方法为：将量筒缓缓向下移动，使乙、丙中液面相平，
故答案为：将量筒缓缓向下移动，使乙、丙中液面相平；
（1）如不漏气，加热时容器内压强增大，会有气泡冒出，所以检查该装置气密性的操作与观察方法为：往丙中加水没过导气管口下端，两手掌紧贴甲外壁一会儿，若观察到丙中导气管冒气泡，表明装置不漏气，
故答案为：往丙中加水没过导气管口下端，两手掌紧贴甲外壁一会儿，若观察到丙中导气管冒气泡，表明装置不漏气；
（2）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
   　   2 mol　　　　　　　　　1 mol
  　   1 mol/L×0.01 L　　   n（H₂）
n（H₂）=0.005 mol，V（H₂）=0.005 mol×22.4L/mol=0.112L=112ml，应选200 mL量筒，
故答案为：B；
（3）影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强等，本题为H⁺浓度不同；镁与铜易形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定，所以铜丝不与酸接触，
故答案为：酸的浓度相同时c（H⁺）不同；防止形成原电池，干扰实验现象的观察．

点评：本题考查了物质性质实验方案的设计、探究影响反应速率的因素等知识，题目难度中等，注意掌握化学实验基本操作方法、影响化学反应速率的因素，明确物质性质实验方案的设计方法，试题培养了学生的分析、理解能力．