Question

【題目】某研究性學習小組欲測定室溫下(25 ℃、101 kPa)的氣體摩爾體積。該小組設計的簡易實驗裝置如圖所示：

該實驗的主要操作步驟如下：

①用已知濃度的濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的鹽酸(需要用到的儀器有:量筒、玻璃棒、燒杯、____________；

②用10 mL的量筒量取8.0 mL 1.0 mol·L－1的鹽酸加入錐形瓶中；

③準確稱取a g已除去表面氧化膜的鎂條，并系于銅絲末端，為使HCl全部參加反應，a的數值至少為___________；

④往廣口瓶中裝入足量水，按上圖連接好裝置，檢查裝置的氣密性；

⑤反應結束后待體系溫度恢復到室溫，讀出量筒中水的體積為V mL。

請回答下列問題：

(1)步驟①中，配制100 mL 1.0 mol·L－1的鹽酸時，下列會使所配制溶液的濃度偏小的操作有_________(填字母)。

A.用量筒量取濃鹽酸時，俯視量筒的刻度線

B.容量瓶未干燥即用來配制溶液

C.濃鹽酸在燒杯中稀釋時，攪拌時間過長

D.定容完成后，將容量瓶倒置搖勻后，發現液面低于刻度線未做處理

E.在容量瓶中定容時俯視容量瓶刻度線

F.燒杯中有少量水

G.未冷卻至室溫即定容

(2)請填寫操作步驟中的空格：

步驟①：_________________________；

步驟③：________________________。

(3)實驗步驟⑤中應選用的量筒規格是_______。

(4)讀數時除需要恢復至室溫外，還需要注意(回答一點即可)：___________________________。

(5)忽略水蒸氣影響，在該條件下測得氣體摩爾體積的計算式為Vm＝________L·mol－1。

Answer 1

【答案】AC 100 mL容量瓶、膠頭滴管 0.096 100 mL 調節量筒高度，使量筒內的液面與集氣瓶內的液面相平；或讀數時視線應與量筒中液體的凹液面最低處保持相平(任寫一點即可) 0.25V

【解析】

（1）依據c=分析溶液體積和溶質的物質的量是否發生變化分析解答；

（2）步驟①為用已知濃度的濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的鹽酸，需要用到的儀器有量筒、玻璃棒、燒杯、100 mL容量瓶、膠頭滴管；步驟③為去膜鎂條與鹽酸反應，因8.0 mL 1.0 mol·L－1鹽酸中HCl的物質的量為0.008mol，依據化學方程式計算a的數值；

(3) 實驗中產生的氣體在標準狀況下的體積為0.004mol×22.4 L/mol＝0.0896L＝89.6mL，25 ℃、101 kPa時氫氣體積大于89.6mL，小于100 mL；

（4）讀數時除需要恢復至室溫外，還需要注意應調節量筒高度，使量筒內的液面與集氣瓶中液面相平，保證氣壓相等，同時注意視線應與量筒中液體的凹液面最低處保持相平，不能仰視或俯視；

（5）由排出水的體積為氣體體積結合n=計算可得。

（1）A、用量筒量取濃鹽酸時，俯視量筒的刻度會使所量取溶液的體積減小，所配制的溶液的濃度偏小，故正確；

B、容量瓶未干燥即用來配制溶液對所配制的溶液的濃度沒有影響，故錯誤；

C、未洗滌燒杯和玻璃棒，則n偏小，會使配制濃度偏低，故正確；

D、定容完成后，將容量瓶倒置搖勻后，發現液面低于刻度線不會對所配制的溶液的濃度有影響，故錯誤；

E、在容量瓶中定容時俯視容量瓶刻度線，會使容量瓶中的液體的體積偏小，所配制的溶液濃度偏大，故E錯誤；

F、燒杯中有少量水對配制的溶液的濃度無關，故F錯誤；

AC正確，故答案為AC；

（2）步驟①為用已知濃度的濃鹽酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的鹽酸，需要用到的儀器有量筒、玻璃棒、燒杯、100 mL容量瓶、膠頭滴管；步驟③為去膜鎂條與鹽酸反應，因8.0 mL 1.0 mol·L－1鹽酸中HCl的物質的量為0.008mol，由鹽酸與鎂反應的化學方程式Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑可知，0.008mol HCl可與0.004mol Mg完全反應，為保證HCl完全反應，故鎂應不少于0.004mol×24 g/mol＝0.096g。故答案為100 mL容量瓶、膠頭滴管；0.096；

(3) 實驗中產生的氣體在標準狀況下的體積為0.004mol×22.4 L/mol＝0.0896L＝89.6mL，25 ℃、101 kPa時氫氣體積大于89.6mL，小于100 mL，則步驟⑤中應選用的量筒規格是100 mL，故答案為100 mL；

（4）讀數時除需要恢復至室溫外，還需要注意應調節量筒高度，使量筒內的液面與集氣瓶中液面相平，保證氣壓相等，同時注意視線應與量筒中液體的凹液面最低處保持相平，不能仰視或俯視，故答案為調節量筒高度，使量筒內的液面與集氣瓶內的液面相平；或讀數時視線應與量筒中液體的凹液面最低處保持相平；

（5）排出水的體積為氣體體積，氣體的體積為VmL，實驗中產生的氣體的物質的量為0.004mol，則25 ℃、101 kPa時氣體摩爾體積Vm＝=0.25VL/mol，故答案為0.25V。