Question

13．某同学预设计实验测定H₂在通常状况下的摩尔体积，设计如下实验步骤：①连接如右图所示装置，并检查装置的气密性
②向a仪器中装入VmL稀盐酸，锥形瓶中加入锌粒，B中加入碱石灰；

③称取A装置和B仪器和药品的总质量，记为a g；
④采取措施使装置A中发生反应；
⑤反应停止后，测得在通常状况下收集的气体体积为b mL；
⑥再次称量A装置和B仪器得总质量（含内装物质），记为c g；
⑦处理数据等．
（1）写出A仪器中发生反应的化学方程式Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
（2）写出检查该装置气密性的方法关闭分液漏斗的活塞，把导管插入水中，微热锥形瓶，若导管口有气泡冒出，停止微热后，导管内形成一段液柱，且在一段时间内液柱高度不变，则说明气密性良好
（3）A装置中仪器a的名称为分液漏斗
（4）若拆除B仪器（其他仪器不变），会（填“会”或“不会”） 对本实验产生影响，理由是H₂中混有的HCl气体和水蒸气的质量会被当成是H₂的质量而导致c偏小，对实验产生影响
（5）根据上述数据，计算在通常状况下，H₂的摩尔体积V_m=$\frac{2b×1{0}^{-3}}{a-c}$L/mol（用含a、b、c等字母的代数式表示）

Answer 1

分析 （1）A仪器中利用盐酸与锌发生置换反应生成氢气和氯化锌；
（2）根据压强差的原理可以检查该装置气密性；
（3）根据装置图可知A装置中仪器a的名称；
（4）B仪器中装有碱石灰，可以吸收氢气中的氯化氢气体；
（5）根据上述数据可知，氢气的体积为b mL，氢气的质是为ag-cg，所以氢气物质的量为$\frac{a-c}{2}$mol，据此计算H₂的摩尔体积．

解答 解：（1）A仪器中利用盐酸与锌发生置换反应生成氢气和氯化锌，反应的方程式为Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑，
故答案为：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）根据压强差的原理可以检查该装置气密性，具体操作为关闭分液漏斗的活塞，把导管插入水中，微热锥形瓶，若导管口有气泡冒出，停止微热后，导管内形成一段液柱，且在一段时间内液柱高度不变，则说明气密性良好，
故答案为：关闭分液漏斗的活塞，把导管插入水中，微热锥形瓶，若导管口有气泡冒出，停止微热后，导管内形成一段液柱，且在一段时间内液柱高度不变，则说明气密性良好；
（3）根据装置图可知A装置中仪器a的名称为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（4）B仪器中装有碱石灰，可以吸收氢气中的氯化氢气体，所以若拆除B仪器，H₂中混有的HCl气体和水蒸气的质量会被当成是H₂的质量而导致c偏小，对实验产生影响，
故答案为：会；H₂中混有的HCl气体和水蒸气的质量会被当成是H₂的质量而导致c偏小，对实验产生影响；
（5）根据上述数据可知，氢气的体积为b mL，氢气的质是为ag-cg，所以氢气物质的量为$\frac{a-c}{2}$mol，H₂的摩尔体积V_m=$\frac{b×1{0}^{-3}L}{\frac{a-c}{2}mol}$=$\frac{2b×1{0}^{-3}}{a-c}$L/mol，
故答案为：$\frac{2b×1{0}^{-3}}{a-c}$L/mol．

点评 本题以氢气的摩尔体积测定为载体，考查实验基本技能与操作、对实验装置的理解分析、化学计算等，本题测重基本实验操作能力和计算的考查，是对学生综合能力的考查，难度中等．