Question

【题目】某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积。该小组设计的简易实验装置如图所示：

该实验的主要操作步骤如下：

①用已知浓度的浓盐酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的盐酸(需要用到的仪器有:量筒、玻璃棒、烧杯、____________；

②用10 mL的量筒量取8.0 mL 1.0 mol·L－1的盐酸加入锥形瓶中；

③准确称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为___________；

④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；

⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。

请回答下列问题：

(1)步骤①中，配制100 mL 1.0 mol·L－1的盐酸时，下列会使所配制溶液的浓度偏小的操作有_________(填字母)。

A.用量筒量取浓盐酸时，俯视量筒的刻度线

B.容量瓶未干燥即用来配制溶液

C.浓盐酸在烧杯中稀释时，搅拌时间过长

D.定容完成后，将容量瓶倒置摇匀后，发现液面低于刻度线未做处理

E.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线

F.烧杯中有少量水

G.未冷却至室温即定容

(2)请填写操作步骤中的空格：

步骤①：_________________________；

步骤③：________________________。

(3)实验步骤⑤中应选用的量筒规格是_______。

(4)读数时除需要恢复至室温外，还需要注意(回答一点即可)：___________________________。

(5)忽略水蒸气影响，在该条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm＝________L·mol－1。

Answer 1

【答案】AC 100 mL容量瓶、胶头滴管 0.096 100 mL 调节量筒高度，使量筒内的液面与集气瓶内的液面相平；或读数时视线应与量筒中液体的凹液面最低处保持相平(任写一点即可) 0.25V

【解析】

（1）依据c=分析溶液体积和溶质的物质的量是否发生变化分析解答；

（2）步骤①为用已知浓度的浓盐酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的盐酸，需要用到的仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、100 mL容量瓶、胶头滴管；步骤③为去膜镁条与盐酸反应，因8.0 mL 1.0 mol·L－1盐酸中HCl的物质的量为0.008mol，依据化学方程式计算a的数值；

(3) 实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.004mol×22.4 L/mol＝0.0896L＝89.6mL，25 ℃、101 kPa时氢气体积大于89.6mL，小于100 mL；

（4）读数时除需要恢复至室温外，还需要注意应调节量筒高度，使量筒内的液面与集气瓶中液面相平，保证气压相等，同时注意视线应与量筒中液体的凹液面最低处保持相平，不能仰视或俯视；

（5）由排出水的体积为气体体积结合n=计算可得。

（1）A、用量筒量取浓盐酸时，俯视量筒的刻度会使所量取溶液的体积减小，所配制的溶液的浓度偏小，故正确；

B、容量瓶未干燥即用来配制溶液对所配制的溶液的浓度没有影响，故错误；

C、未洗涤烧杯和玻璃棒，则n偏小，会使配制浓度偏低，故正确；

D、定容完成后，将容量瓶倒置摇匀后，发现液面低于刻度线不会对所配制的溶液的浓度有影响，故错误；

E、在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线，会使容量瓶中的液体的体积偏小，所配制的溶液浓度偏大，故E错误；

F、烧杯中有少量水对配制的溶液的浓度无关，故F错误；

AC正确，故答案为AC；

（2）步骤①为用已知浓度的浓盐酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的盐酸，需要用到的仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、100 mL容量瓶、胶头滴管；步骤③为去膜镁条与盐酸反应，因8.0 mL 1.0 mol·L－1盐酸中HCl的物质的量为0.008mol，由盐酸与镁反应的化学方程式Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑可知，0.008mol HCl可与0.004mol Mg完全反应，为保证HCl完全反应，故镁应不少于0.004mol×24 g/mol＝0.096g。故答案为100 mL容量瓶、胶头滴管；0.096；

(3) 实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.004mol×22.4 L/mol＝0.0896L＝89.6mL，25 ℃、101 kPa时氢气体积大于89.6mL，小于100 mL，则步骤⑤中应选用的量筒规格是100 mL，故答案为100 mL；

（4）读数时除需要恢复至室温外，还需要注意应调节量筒高度，使量筒内的液面与集气瓶中液面相平，保证气压相等，同时注意视线应与量筒中液体的凹液面最低处保持相平，不能仰视或俯视，故答案为调节量筒高度，使量筒内的液面与集气瓶内的液面相平；或读数时视线应与量筒中液体的凹液面最低处保持相平；

（5）排出水的体积为气体体积，气体的体积为VmL，实验中产生的气体的物质的量为0.004mol，则25 ℃、101 kPa时气体摩尔体积Vm＝=0.25VL/mol，故答案为0.25V。