Question

某研究性學(xué)習(xí)小組為證明在相同條件下，同濃度同體積強(qiáng)弱不同的一元酸與同一種金屬反應(yīng)時(shí)，生成氫氣的速率不同，同時(shí)測(cè)定該溫度和壓強(qiáng)下的氣體摩爾體積，設(shè)計(jì)組裝了兩套如下圖所示的簡易實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下：

①配制濃度均為1 mol·L^-1的鹽酸和醋酸溶液；

②在廣口瓶乙中裝水，按圖示連接好裝置，檢查裝置的氣密性；

③量取10.00 mL 1 mol·L^-1的鹽酸和醋酸溶液分別加入兩套裝置的錐形瓶中；

④稱取兩份質(zhì)量均為a g的鎂條(除去表面氧化膜、表面積相同)，并固定于塑料桿末端；

⑤同時(shí)將塑料桿向下移動(dòng)，使鎂條浸入酸中至反應(yīng)完全；

⑥反應(yīng)結(jié)束后待溫度恢復(fù)到室溫，讀出量筒中水的體積為V mL。

請(qǐng)根據(jù)上述步驟回答下列問題：

(1)用文字表述步驟②中檢查該裝置氣密性的方法：_____________________。

(2)量取10.00 mL1mol·L^-1鹽酸和醋酸溶液分別注入錐形瓶中時(shí)，所用的儀器是_________(填下列各項(xiàng)序號(hào)字母)。

A.50 mL量筒                               B.10 mL量筒

C.25 mL酸式滴定管                      D.25 mL堿式滴定管

(3)步驟④中，理論上稱取的鎂條質(zhì)量不能少于_________ g。

(4)步驟⑤中需記錄的數(shù)據(jù)是_______；實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的主要現(xiàn)象是______________。

(5)步驟⑥中，讀取量筒中水的體積時(shí)若俯視讀數(shù)，對(duì)計(jì)算該條件下的氣體摩爾體積影響為_________(填“偏大”“偏小”或“無法確定”)。

(6)為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，儀器丙應(yīng)選用的規(guī)格是_________(填序號(hào)字母)。

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

(7)若水蒸氣的揮發(fā)影響忽略不計(jì)，在該溫度和壓強(qiáng)下，氣體摩爾體積為______ L·mol^-1。

Answer 1

(1)用兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會(huì)，如觀察到廣口瓶中長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣

(2)C

(3)0.12

(4)反應(yīng)的起止時(shí)間  盛鹽酸的錐形瓶中反應(yīng)較劇烈，生成氫氣的速率較大，反應(yīng)完全用時(shí)少。最后排出水的體積基本一致

(5)偏大

(6)B

(7)0.2 V

解析：本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和分析。量取10.00 mL鹽酸和醋酸溶液應(yīng)選擇酸式滴定管，因?yàn)榱客舱`差較大。由于鹽酸和醋酸的物質(zhì)的量為0.01 mol，因此鎂的物質(zhì)的量為0.005 mol，故質(zhì)量為0.12 g。比較產(chǎn)生氫氣速率的不同，就要測(cè)定產(chǎn)生相同體積的氣體消耗的時(shí)間。俯視量筒讀數(shù)，則氫氣的體積偏大，氣體摩爾體積數(shù)值偏大。由于產(chǎn)生的氫氣的體積為0.005 mol×22 400 mL·mol^-1=112 mL，則量筒規(guī)格為200 mL。