Question

【題目】某中學探究性學習小組擬用鋅粒與足量稀鹽酸反應測定通常狀況(約20 ℃，1 atm)下H2的氣體摩爾體積。設計實驗裝置和實驗步驟如下：

①連接如圖所示裝置，并檢查裝置的氣密性

②向a儀器中裝入VmL稀鹽酸，錐形瓶中加入鋅粒，B中加入堿石灰；

③稱取A裝置和B儀器和藥品的總質量，記為m g；

④采取措施使裝置A中發生反應；

⑤反應停止后，測得在通常狀況下收集的氣體體積為b mL；

⑥再次稱量A裝置和B儀器得總質量（含內裝物質），記為n g；

⑦處理數據等。

（1）儀器a的名稱為_____________。

（2）寫出錐形瓶中發生反應的離子方程式____________________________________________________________。

（3）寫出檢查裝置A氣密性的方法______________________________________________________________________。

（4）根據上述數據，計算在通常狀況下，H2的摩爾體積Vm=__________________________L·mol－1（用含m、b、n等字母的代數式表示）。

（5）若拆除B儀器（其他儀器不變），_______________________________（填“會”或“不會”）對本實驗產生影響，理由是______________________________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 Zn+2H+=Zn2++H2↑ 關閉分液漏斗的活塞，把導管插入水中，微熱錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，停止微熱后，導管內形成一段液柱，且在一段時間內液柱高度不變，則說明氣密性良好 Vm=2b×10－3/（m－n）L·mol－1 會 H2中混有的HCl氣體和水蒸氣的質量會被當成是H2的質量而導致n偏小，對實驗產生影響

【解析】（1）根據裝置圖可知儀器a的名稱為分液漏斗；（2）錐形瓶中發生反應中利用鹽酸與鋅發生置換反應生成氫氣和氯化鋅，反應的方程式為Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑；（3）根據壓強差的原理可以檢查該裝置氣密性，具體操作為關閉分液漏斗的活塞，把導管插入水中，微熱錐形瓶，若導管口有氣泡冒出，停止微熱后，導管內形成一段液柱，且在一段時間內液柱高度不變，則說明氣密性良好；（4）根據上述數據可知，氫氣的體積為b mL，氫氣的質是為mg-ng，所以氫氣物質的量為mol，H2的摩爾體積Vm=mol=L/mol；（5）B儀器中裝有堿石灰，可以吸收氫氣中的氯化氫氣體，所以若拆除B儀器，H2中混有的HCl氣體和水蒸氣的質量會被當成是H2的質量而導致n偏小，對實驗產生影響。