Question

某研究性學習小組為證明在同溫同壓下，相同濃度相同體積的不同強度的一元酸與足量鎂反應時，生成氫氣的體積相同而反應速率不同，同時測定實驗室條件下的氣體摩爾體積．設計的簡易實驗裝置如圖．該實驗的主要操作步驟如下：
Ⅰ．（1）配制濃度均為0.50mol?L^-1 H₂SO₄和H₂C₂O₄溶液；
（2）用

 

量取10.00mL 0.50mol?L^-1 H₂SO₄和H₂C₂O₄溶液分別加入兩個錐形瓶中；
（3）分別稱取除去表面氧化膜的鎂條并系于銅絲末端；
（4）檢查裝置的氣密性，在廣口瓶中裝滿水，按圖連接好裝置；
（5）將銅絲向下移動，使足量鎂條浸入酸中（銅絲不能與酸接觸），至反應完全，記錄

 

；
（6）反應結束后，讀取量筒中水的體積為y mL．
Ⅱ．請將上述步驟補充完整并回答下列問題：
（1）用密度為1.84g?cm^-3 98%的濃硫酸配制250mL 0.50mol?L^-1的H₂SO₄溶液，所需要的主要儀器有

 

、

 

、燒杯、玻璃棒、酸式滴定管．
（2）以下是讀取量筒內水的體積時必須包括的幾個步驟：①使乙、丙中液面相平；②將裝置冷卻至室溫；③讀取量筒內水的體積．這三步操作的正確順序是

 

．
（3）讀取量筒內水的體積時，若丙中液面高于乙中液面，使乙、丙中液面相平的操作是

 

．
（4）簡述速率不等的原因是

 

，銅絲不能與酸接觸的原因是

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ（2）根據酸式滴定管和堿式滴定管的使用要求以及精確度來選擇；
（5）比較化學反應速率，必須是比較一定時間之內的反應物濃度的變化或其它量的變化；
Ⅱ（1）根據配制一定物質的量濃度的溶液步驟選用儀器；
（2）根據先冷卻、再調整高度相等、最后讀出量筒中體積的順序排列即可；
（3）讀數時要保持左右氣體壓強相等，以減少誤差；
（4）從影響化學反應速率的因素來分析；根據鎂與銅易形成原電池，加快反應速率，干擾實驗測定．

解答：Ⅰ．（2）題中要求酸的體積10.00 mL較精確，應選酸式滴定管，如用堿式滴定管會腐蝕橡膠管，
故答案為：酸式滴定管；   
（5）比較化學反應速率，必須是比較一定時間之內的反應物濃度的變化或其它量的變化，
故答案為：反應所需時間；
Ⅱ．（1）用密度為1.84g?cm^-3 98%的濃硫酸配制250mL 0.50mol?L^-1的H₂SO₄溶液，需要選用250mL容量瓶，定容時需要使用膠頭滴管定容，所以還缺少250mL容量瓶和膠頭滴管，
故答案為：250mL容量瓶；膠頭滴管；
（2）應該先將溶液冷卻到室溫，然后使乙、丙中液面相平，最后讀出量筒中溶液體積，所以正確順序為：
故答案為：②①③；
（3）讀數時要保持左右氣體壓強相等，以減少誤差，所以應該將量筒緩緩向下移動，使乙、丙中液面相平，
故答案為：將丙向下移動；
（4）影響化學反應速率的因素有濃度、溫度、壓強等，本題為濃度不同，故答案為：H⁺濃度不同；鎂與銅易形成原電池，加快反應速率，干擾實驗測定，所以銅絲不與酸接觸，
故答案為：氫離子濃度不同；鎂與銅易形成原電池，加快反應速率，干擾實驗的測定．

點評：本題考查了探究影響化學反應速率的因素的方法，涉及了配制一定濃度的溶液的儀器選用、化學基本所以實驗操作等知識，題目難度中等，注意掌握影響化學反應速率的因素．