Question

【题目】利用下左图所示实验装置可以测定常温常压下气体的摩尔体积。

c

甲同学利用如上左图装置，根据下列步骤完成实验：

① 装配好装置，作气密性检查。

②用砂纸擦去镁带表面的氧化物，然后取0.108g的镁带。

③取下A瓶加料口的橡皮塞，用小烧杯加入20mL水，再把已称量的镁带加到A瓶的底部，用橡皮塞塞紧加料口。

④用注射器从A瓶加料口处抽气，使B瓶导管内外液面持平。

⑤用注射器吸取10mL3mol·L-1硫酸溶液，用针头扎进A瓶加料口橡皮塞，将硫酸注入A瓶，注入后迅速拔出针头。

⑥当镁带完全反应后，读取C瓶中液体的体积，记录数据。⑦用注射器从A瓶加料口处抽出8.0mL气体，使B瓶中导管内外液面持平。⑧读出C瓶中液体体积是115.0mL。

完成下列填空：

（1） 在常温常压下气体摩尔体积理论值约为24.5L/mol，甲同学测出此条件下lmol气体的体积为______，计算此次实验的相对误差为________%〈保留2位有效数字）。引起该误差的可能原因是______。

a.镁带中含铝； b.没有除去镁带表面的氧化物； c.反应放热； d.所用硫酸的量不足

（2） 丙同学提出可用如上右图装置完成该实验。该装置气密性的检查方法是：_____________。

（3） 与原方案装置相比，丙同学使用的装置实验精度更高。请说明理由（回答两条）____________________________________，_____________________________________。

Answer 1

【答案】（1）25.1L（2分） 2.4（2分） ac（2分）

（2）快速上移或下移水准管，若量气管内液面最终与水准管液面存在稳定的液面差即气密性良好。（1分，其它合理答案也给分下同）

（3）压强：该装置能更简便、更准确地控制气压不变；温度：借助水浴装置，实验温度更接近常温（水浴能减小反应放热带来的误差）；精度：量气管由滴定管改制，读数更精确。（2分，每写出一点给1分）

【解析】

试题分析：（1）生成氢气的体积为115mL-10mL+8mL=113mL，0.108gMg完全反应得到氢气为=0.0045mol，可得气体摩尔体积为=25.1mol/L，相对误差为×100%=+2.5%，

反应放热，气体体积热胀冷缩，Mg中含有Al时，生成氢气体积偏大，导致测定值偏大，没有除去镁带表面的氧化物、所用硫酸的量不足，导致生成氢气体积偏小，导致测定值偏小，故选ac；

（2）该装置气密性的检查方法是：从水准管中加入水，快速上移或下移水准管，若量气管内液面最终与水准管液面存在稳定的液面差即气密性良好；

（3）与图1相比，该装置能更简便、更准确地控制气压不变，借助水浴装置，实验温度更接近常温（水浴能减小反应放热带来的误差），量气管由滴定管改制，读数更精确。