Question

某研究性學習小組為證明在相同條件下，同濃度同體積強弱不同的一元酸與同一種金屬反應(yīng)時，生成氫氣的速率不同，同時測定該溫度和壓強下的氣體摩爾體積，設(shè)計組裝了兩套如圖所示的簡易實驗裝置．
該實驗的主要操作步驟如下：
①配制濃度均為1mol?L^-1的鹽酸和醋酸溶液；
②在廣口瓶乙中裝水，按圖示連接好裝置，檢查裝置的氣密性；
③量取10.00mL 1mol?L^-1的鹽酸和醋酸溶液分別加入兩套裝置的錐形瓶中；
④稱取兩份質(zhì)量均為a g的鎂帶（除去表面氧化膜、表面積相同），并固定于塑料桿末端；
⑤同時將塑料桿向下移動，使鎂帶浸入酸中至反應(yīng)完全．
⑥反應(yīng)結(jié)束后待溫度恢復(fù)到室溫，讀出量筒中水的體積為V mL．
請根據(jù)上述步驟回答下列問題：
（1）用文字表述步驟②中檢查該裝置氣密性的方法：

 

．
（2）量取10.00mL 1mol?L^-1鹽酸和醋酸溶液分別注入錐形瓶中時，所用的儀器是

 

（填下列各項序號字母）
A．50mL量筒　　 B．10mL量筒　　C．25mL酸式滴定管　　 D．25mL堿式滴定管
（3）步驟④中，理論上稱取的鎂帶質(zhì)量不能少于

 

g．
（4）步驟⑤中需記錄的數(shù)據(jù)是

 

；實驗過程中觀察到的主要現(xiàn)象是

 

．（5）步驟⑥中，讀取量筒中水的體積時若俯視讀數(shù)，對計算該條件下的氣體摩爾體積影響為

 

（填“偏大”、“偏小”或“無法確定”）
（6）為保證實驗順利進行，儀器丙應(yīng)選用的規(guī)格是

 

（填序號字母）．
A．100mL　　　　　　 B．200mL　　　　　　　　 C．500mL
（7）若水蒸氣的揮發(fā)影響忽略不計，在該溫度和壓強下，氣體摩爾體積為

 

L?mol^-1．

Answer 1

考點：探究影響化學反應(yīng)速率的因素

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）檢查裝置氣密性的方法可以用微熱法，依據(jù)裝置壓強變化和液面變化分析判斷裝置氣密性；
（2）量筒只能精確到0.1mL，量取10.00mL酸，只能用酸式滴定管；
（3）依據(jù)化學方程式計算所需鎂的質(zhì)量；
（4）比較化學反應(yīng)速率，必須是比較一定時間之內(nèi)的反應(yīng)物濃度的變化或其它量的變化；
（5）讀取量筒中液體體積，若俯視讀數(shù)，讀數(shù)偏大；
（6）根據(jù)化學方程式進行計算；
（7）根據(jù)氣體摩爾體積V_m=

V

n

來分析．

解答： 解：（1）依據(jù)裝置圖分析．裝置氣密性檢查的方法是兩手掌緊貼錐形瓶外壁（或加熱）一會，如觀察到廣口瓶中長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣；
比較化學反應(yīng)速率，必須是比較一定時間之內(nèi)的反應(yīng)物濃度的變化或其它量的變化；
故答案為：兩手掌緊貼錐形瓶外壁（或加熱）一會，如觀察到廣口瓶中長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱升出液面，表明裝置不漏氣；
（2）題中要求酸的體積10.00 mL較精確，應(yīng)選酸式滴定管，如用堿式滴定管會腐蝕橡膠管，故答案為：C；
（3）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
    24g　2 mol　　　　　　　
     a   1mol/L×0.010L　　
a=0.12g，
故答案為：0.12；
（4）比較反應(yīng)快慢需記錄反應(yīng)時間；鹽酸溶液中氫離子濃度比醋酸大，開始時反應(yīng)速率快，生成氫氣的速率快，反應(yīng)完成用時間少，故答案為：反應(yīng)的起止時間；盛鹽酸的錐形瓶中反應(yīng)劇烈，生成氫氣的速率快，反應(yīng)完成用時少；
（5）讀取量筒中液體體積，若俯視讀數(shù)，讀數(shù)偏大，測得氣體體積偏大，則計算出酸的濃度偏大，故答案為：偏大；
（6）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
　      2 mol　　　　　　　　1 mol
　     1 mol/L×0.010L　　  n（H₂）
n（H₂）=0.0050 mol，V（H₂）=0.0050 mol×22.4L/mol=0.112L=112ml，應(yīng)選200 mL量筒，
故答案為：B；
（7）由（6）得氣體的物質(zhì)的量為0.0050 mol，通過⑥的氣體的體積為V mL，V_m=

V

n

=

0.001VL

0.0050mol

=0.2VL/mol，故答案為：0.2V．

點評：本題為實驗探究題，注意實驗基本操作，注意基礎(chǔ)知識的掌握，難度中等．