Question

17．某研究性學習小組欲測定室溫下（25℃、101kPa）的氣體摩爾體積．該小組設計的簡單實驗裝置如圖所示：該實驗的主要操作步驟如下：
①配制質量分數(shù)為36.5%的鹽酸（假設其密度為1g/cm³）；
②量取10.0mL該鹽酸溶液加入錐形瓶中；
③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(shù)值至少為1.2；
④往廣口瓶中裝入足量水，按如圖連接好裝置，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）題中涉及反應的化學方程式為Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑．
（2）實驗步驟⑤中應選用B（填序號）的量筒．
A．1000mL          B．2000mL         C．5000mL
讀數(shù)時除恢復到室溫外，還要注意調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶內(nèi)的液面相平；
（3）若忽略水蒸氣的影響，在實驗條件下測得氣體摩爾體積的計算式為V_m=0.02VL/mol，若未除去鎂條表面的氧化膜，則測量結果偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析 由實驗裝置可知，錐形瓶中發(fā)生Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，生成的氫氣不溶于水，利用排水法測定其體積，n（HCl）=$\frac{10.0mL×1g/mL×36.5%}{36.5g/mol}$=0.1mol，結合反應可知需要的Mg的量及生成氫氣的量，以此來解答．

解答 解：③n（HCl）=$\frac{10.0mL×1g/mL×36.5%}{36.5g/mol}$=0.1mol，由Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑可知，m（Mg）=0.1mol×$\frac{1}{2}$×24g/mol=1.2g，即a至少為1.2，
故答案為：1.2；
（1）題中涉及反應的化學方程式為Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，
故答案為：Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；
（2）V（H₂）=0.1mol×$\frac{1}{2}$×22.4L/mol=1.12L=1120mL，則選擇2000mL量筒，即為B；讀數(shù)時要保持左右氣體壓強相等，以減少誤差，故應注意：將量筒緩緩向下移動，使乙、丙中液面相平，調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶內(nèi)的液面相平，
故答案為：B；調(diào)節(jié)量筒高度，使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶內(nèi)的液面相平；
（3）0.1mol氯化氫完全反應能夠生成0.05mol氫氣，該氫氣的體積為VmL，若忽略水蒸氣的影響，則在該實驗條件下測得氣體摩爾體積的計算式為V_m=$\frac{V}{n}$=$\frac{V×1{0}^{-3}L}{0.05mol}$=0.02V L•mol^-1；
若未除去鎂條表面的氧化膜，導致生成的氫氣體積減少，則測量結果偏小，
故答案為：0.02 V L/mol；偏�。�

點評 本題考查測定實驗及實驗裝置的作用，為高頻考點，把握物質的性質、發(fā)生的反應、實驗裝置的作用為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意誤差分析，題目難度不大．