Question

（10分）某研究性學習小組為證明在同溫同壓下，相同濃度相同體積的不同強度的一元酸與足量鎂帶反應時，生成氫氣的體積相同而反應速率不同，同時測定實驗室條件下的氣體摩爾體積。

設計的簡易實驗裝置如圖。該實驗的主要操作步驟如下：

a.配制濃度均為1 mol·L^－1鹽酸和醋酸溶液；

b.用      量取10.00 mL1 mol·L^－1鹽酸和醋酸溶液分別加入兩個錐形瓶中；

c.分別稱取除去表面氧化膜的鎂帶a g，并系于銅絲末端，a的數值至少為      g；d.在廣口瓶中裝足量的水，按圖連接好裝置；檢查裝置的氣密性；e.將銅絲向下移動，使足量鎂帶浸入酸中，至反應完全，記錄       ；

f.反應結束后待溫度恢復到室溫，若丙中液面高于乙中液面，讀取量筒中水的體積前，應        ，讀出量筒中水的體積為V mL。

請將上述步驟補充完整并回答下列問題：        

（1）用文字表述d檢查該裝置氣密性的操作與觀察方法：     。

（2）本實驗中應選用       (填序號)的量筒。

A．100 mL              B．200 mL             C．500 mL

（3）簡述速率不等的原因     ，銅絲不與酸接觸的原因是      。

 

Answer 1

【答案】

①酸式滴定管或10ml的量筒(1分)② 0.12 (2分)③反應時間 ( 1分) 將量筒緩緩向下移動,使乙、丙中液面相平（或調節乙、丙儀器中的液面使之相平） ( 1分)

兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會，如觀察到廣口瓶中長導管內有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣（只要表述明確、合理均可）  ；(2分)

B；( 1分) 酸的濃度相同時c(H⁺)不同 ( 1分)

 防止形成原電池，干擾實驗現象的觀察 ( 1分)

【解析】①根據量取的體積是10.00ml可知，應該用酸式滴定管。

②鹽酸中氫離子的物質的量是0.01mol，消耗鎂是0.005mol×24g/mol＝0.12g，即鎂的質量不能低于0.12g。

③要探究反應速率大小，則必需記錄反應所需的時間。

④讀數時必需是乙丙中液面相平，所以將量筒緩緩向下移動,使乙、丙中液面相平（或調節乙、丙儀器中的液面使之相平）。

⑤根據裝置特點可以判斷，檢驗的方法是兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會，如觀察到廣口瓶中長導管內有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣。

⑥由于生成氫氣的體積最多是0.005mol×22.4  /L＝0.112L＝112ml，所以答案選B。

⑦由于鹽酸是強酸，而醋酸是弱酸，因此在濃度相同的條件下，鹽酸中氫離子濃度大，反應速率快。

⑧銅絲一旦接觸到酸，就容易形成原電池，加快反應速率，干擾實驗現象的觀察。