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100mL 1.0mol·L-1的鹽酸(需要用到的儀器有量筒、燒杯、__________；

②用10mL的量筒量取8.0mL 1.0mol·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100mL 1.0mol·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）實驗步驟⑤中應選用的量筒規格是_______

（3）讀數時需要注意(至少寫兩點)：______。

（4）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】100mL容量瓶，膠頭滴管 0.096 AC 100mL 恢復室溫；乙丙兩液面相平；視線與量筒中液體凹液面最低處相平 0.25V

【解析】

根據一定物質的量濃度溶液的配制操作方法及注意事項分析解答；根據實驗裝置分析反應過程及相關變化；根據已知條件進行物質的量計算。

步驟①用濃鹽酸配制100mL 1.0molL-1的鹽酸時，需用量筒量取濃鹽酸，在燒杯中稀釋，要用玻璃棒不斷攪拌，最后用膠頭滴管對100mL容量瓶進行定容；

步驟③Mg與鹽酸發生的反應為Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，8.0mL 1.0molL-1鹽酸中n(HCl)=8.0×10-3L×1.0molL-1=8.0×10-3mol，完全反應時消耗Mg為4.0×10-3mol，其質量為4.0×10-3mol×24gmol-1=0.096g；

（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，使所配制的溶液的濃度偏小，故A符合；

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B不符合；

C.濃鹽酸在燒杯中稀釋時，攪拌時間過長會因鹽酸溶液中的溶質揮發使所配制的溶液的濃度偏低，故C符合；

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D不符合；

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不符合；

F.燒杯中有少量水對配制的溶液的濃度無關，故F不符合；

G.未冷卻至室溫即定容會使加入水的體積偏小，所配制的溶液濃度偏大，故G不符合；

故選AC；

（2）8.0mL 1.0molL-1鹽酸與Mg完全反應放出4.0×10-3mol H2，其在標準狀況下的體積為4.0×10-3mol×22.4L/mol=0.0896L=89.6mL，故應選取體積為100mL的量筒；

（3）量筒讀數時需要注意：①恢復到室溫再讀數；②調節量筒高度，使量筒內的液體與集氣瓶內的液面相平；③讀數時眼睛視線應與量筒中液體的凹液面最低處保持相平；

（4）HCl完全反應時生成4.0×10-3mol H2，實驗中收集到VmL H2，則該條件下的氣體摩爾體積為Vm==0.25V Lmol-1。