Question

某課外活動小組用鎂條與鹽酸反應制氫氣，推算標準狀況下1 mol　H₂的體積．現(xiàn)有下列實驗用品：電子天平，100 mL口徑較小的測氣管(如圖)，500 mL燒杯、100 mL燒杯、鐵架臺、單孔橡皮塞(與測氣管徑相配)、細銅絲、砂紙、鎂條、水．

(1)還缺0.6 mol/L的鹽酸480 mL，現(xiàn)請你用12 mol/L的濃鹽酸進行配制，寫出必須增補的實驗儀器名稱及規(guī)格________．

(2)選用上述藥品和儀器(包括規(guī)格)，完成下列實驗步驟，直到反應結(jié)束．

①取一段鎂條，擦去氧化物，稱量．

②用細銅絲系住鎂條，一端留有握持部分．

③________．

④________．

⑤________．

⑥________．

⑦待鎂條全部反應后，放置10 min，調(diào)節(jié)測氣管中水面的高度，使管內(nèi)外的水面相平齊，讀出氫氣的體積．

(3)簡答下列問題．

①為什么要放置10 min？________．

②為什么測氣管內(nèi)外水面要平齊？________．

③實驗時，所處環(huán)境不是標準狀況，除了測定所用鎂條質(zhì)量、放出氫氣的體積外，還應測定哪些數(shù)據(jù)？________．

④某生做了三次實驗，計算結(jié)果是：第一次：1 mol　H₂體積22.530 L；第二次：1 mol　H₂體積23.700 L；第三次：1 mol　H₂體積22.470 L；本次實驗得出1 moL　H₂在標準狀況下的體積為________．

⑤每次做實驗所用的鎂條質(zhì)量為________．

A．0.030 g　　B．0.200 g　　C．0.080 g　　D．0.120 g

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)500 mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒、50 mL量筒; 　　(2)③向測氣管中注入少量0.6 mol/L的鹽酸(＞1.5 mL);④再向測氣管中緩緩注入水至滿(不能振蕩);⑤鎂條浸入管口的水中，加單孔塞使銅絲固定;⑥用手指抵住橡皮塞倒轉(zhuǎn)測氣管浸入盛有水的500 mL燒杯中(鹽酸密度比水大，向下擴散與鎂條接觸發(fā)生反應); 　　(3)①冷卻，使管內(nèi)氣溫與室溫相同;②使管內(nèi)外氣壓相等;③室溫和室內(nèi)氣壓;④(22.530 L＋22.470 L)/2＝22.500;⑤C 　　解析：(1)配480 mL溶液，須增補容積為500 mL的容量瓶，所需濃鹽酸的體積為25 mL，須增補50 mL的量筒(容量瓶的規(guī)格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等幾種；量筒的規(guī)格有10 mL、50 mL、100 mL、500 mL、1 000 mL等幾種)． 　　(2)要利用測氣管和燒杯完成鎂與酸的反應，并且用測氣管準確收集氫氣進行測量，只能用排水集氣法，又不能讓H2逸漏，所以反應也就在測氣管中進行． 　　(3)因為測定的體積不是標準狀況下的，①和②問的目的是為了使氫氣的溫度和壓強與室溫及室內(nèi)氣壓相同，然后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程進行換算，得到標準狀況下的體積，所以第③問還應測出室溫和室內(nèi)氣壓，第④問，因為第二次所得數(shù)據(jù)與第一、三次的相比誤差太大，應舍去．第⑤問，要保證Mg能反應完，并且放出的H2全部收集在測氣管中，即H2的體積必須小于100 mL，決定了Mg的質(zhì)量應小于0.107 g(但是又不能太小，否則制得的氣體太少，測定的誤差較大)，6 mol/L的鹽酸又應大于1.5 mL，才能使Mg反應完．

提示：

本題集實驗原理及步驟的設計、儀器及其規(guī)格的選擇、實驗數(shù)據(jù)的處理、藥品用量的確定于一題，并與物理內(nèi)容綜合于一體，題型新穎靈活，是一道考查學生實驗技能、思維能力的好題．