Question

某研究性学习小组欲测定室温下(25℃、101 kPa)的气体摩尔体积，请回答以下问题。

该小组设计的简易实验装置如图所示：

该实验的主要操作步骤如下：

①配制100 mL 1.0 mol/L 的盐酸溶液；

②用__________(填仪器名称并注明规格)量取10.0 mL 1.0 mol/L 的盐酸溶液加入锥形瓶中；

③称取a g 已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为________；

④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；

⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。

请将上述步骤补充完整并回答下列问题。

(1)用文字表述实验步骤④中检查装置气密性的方法：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)实验步骤⑤中应选用________(填序号)的量筒。

A．100 mL　　　　B．200 mL　　　　C．500 mL

读数时除恢复到室温外，还要注意_________________________________________。

(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm＝________，若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

Answer 1

解析：②量筒的精确度是0.1 mL，故应用10 mL 量筒；③因HCl的物质的量为0.01 mol，由反应Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑知，HCl可与0.005 mol Mg 完全反应，为保证HCl完全反应，故镁应不少于

0．005 mol×24 g/mol＝0.12 g。

(1)本装置可与初中化学制氢气的装置相联系，用微热的方法检查装置的气密性。

(2)实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.005 mol×22.4 L/mol＝0.112 L＝112 mL，考虑到室温时气体的体积稍大些，再考虑通常仪器规格应略大且越接近，误差越小，故选B。读数时注意量筒内的液面与集气瓶中液面相平，保证气压相等。

(3)Vm是气体的体积(排出水的体积)与气体的物质的量之比。若未除去表面的氧化膜，导致氧化膜耗酸，从而放出H2的体积变小，则Vm偏小。

答案：②10 mL 量筒　③0.12

(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好

(2)B　量筒内的液面与集气瓶内的液面相平

(3)0.2V L/mol　偏小