Question

某研究性學(xué)習(xí)小組為測定實驗室條件下的氣體摩爾體積，設(shè)計的簡易實驗裝置如下圖所示。

該實驗的主要操作步驟如下：
①配制100mL1.0 mol?L^-1的鹽酸溶液；
②用____________（填儀器名稱并注明規(guī)格）量取10.0 mL 1.0 mol?L^-1的鹽酸溶液加入錐形瓶中；
③稱取ag已除去表面氧化膜的鎂帶，并系于銅絲末端，為使HCl全部參加反應(yīng)，a的數(shù)值至少為_____；
④往廣口瓶中裝入足量水，按上圖連接好裝置，檢查裝置的氣密性；
⑤反應(yīng)結(jié)束后待體系溫度恢復(fù)到室溫，讀出量筒中水的體積為VmL。
請將上述步驟補充完整并回答下列問題。
（1）用文字表述實驗步驟④中檢查裝置氣密性的方法：________________________。
（2）實驗步驟⑤中應(yīng)選用________（填序號）的量筒。
A.100 mL　　　      B.200 mL　　　        C.500 mL
（3）若水蒸氣的影響忽略不計，在實驗室條件下，氣體摩爾體積的計算式為：V_m＝________。
（4）若將裝置中虛線部分換成裝置丁測量收集到的氣體體積必須包括以下幾個步驟：a.調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相等；b.使量筒內(nèi)的氣體冷卻至室溫；c.讀出量筒內(nèi)氣體的體積。這三步操作的正確順序是_________（填序號）。測量收集到的氣體體積時（圖中夾持儀器已省略），如何使量筒內(nèi)外液面的高度相同？____________________。

Answer 1

②10mL量筒  �、�0.12
（1）兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會兒，如果觀察到廣口瓶中長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱高出液面，表明裝置氣密性良好  

（2）B  

（3）0.2VL?mol^-1  

（4）bac   將量筒慢慢上下移動

【試題分析】
本題以化學(xué)計量和化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識為背景，通過化學(xué)實驗的形式考查氣體摩爾體積的測定，探究實驗中出現(xiàn)的問題。②考慮到10mL量筒的精確度是0.1mL，故應(yīng)用10mL量筒；③因HCl的物質(zhì)的量為0.01mol，由反應(yīng)Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑知，HCl可與0.005molMg完全反應(yīng)，為保證HCl完全反應(yīng)，故鎂應(yīng)不少于0.005mol×24g/mol=0.12g。
（1）本裝置可與初中化學(xué)制氫氣的裝置聯(lián)系，用微熱的方法檢查裝置的氣密性。
（2）實驗中產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，考慮到室溫時氣體的體積稍大些，再考慮通常儀器規(guī)格應(yīng)略大且越接近，誤差越小，故選B。
（3）V_m是氣體的體積（排出水的體積）與氣體的物質(zhì)的量之比。
（4）考慮反應(yīng)時放熱會多排出水，冷卻后又有水回流，故要冷卻到實驗時的溫度，為保證量筒內(nèi)氣體的壓強與外界大氣壓強相等，故量筒內(nèi)外液面應(yīng)相平，當量筒內(nèi)液面高于量筒外液面時，應(yīng)將量筒下移，反之，應(yīng)上移。