Question

某課外活動小組的學(xué)生用鎂條與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣并研究標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol氫氣的體積。

實(shí)驗(yàn)用品：

儀器：電子天平、砂紙、水槽、100 mL燒杯、鐵架臺、單孔橡皮塞（玻璃管上帶橡膠管和止水夾）、銅絲、30 mL酸式滴定管、100 mL小口徑測氣管（見下圖）。

藥品：鎂條、水、15 mol·L^-1的濃硫酸。

（1）本實(shí)驗(yàn)用0.6 mol·L^-1的硫酸進(jìn)行反應(yīng)，活動小組共需要480 mL該濃度的硫酸，寫出用15 mol·L^-1的濃硫酸配制0.6 mol·L^-1的硫酸時，還用到的儀器名稱和規(guī)格____________、____________、____________；需要15 mol·L^-1的濃硫酸____________mL。

（2）選用上述儀器的藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)寫下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①取一段鎂條，擦去氧化膜，稱量；

②用細(xì)銅絲包裹鎂條，銅絲的另一端插在單孔橡皮塞（玻璃管上帶橡膠管和止水夾）上；

③_____________________________________________________________；

④_____________________________________________________________；

⑤_____________________________________________________________；

⑥待鎂條全部反應(yīng)后，放置一段時間，調(diào)節(jié)測氣管中水面高度，使管中水面與水槽中水面相平，讀出氫氣體積。

（3）問題討論：

①在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，其他操作都正常，為了保證實(shí)驗(yàn)成功，取用的鎂條質(zhì)量應(yīng)小于_________________g，所用的稀硫酸應(yīng)大于_________________mL。

②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，某學(xué)生進(jìn)行了5次實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過計算，結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)序號	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
H2的體積（L·mol-1）	23.45	22.41	22.38	22.39	22.42

則通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol H₂的體積為____________L。

Answer 1

（1）500 mL容量瓶  膠頭滴管  玻璃棒  20

（2）③向測氣管中加入8 mL—10 mL 0.6 mol·L^-1稀硫酸，再加水至滿  ④將止水夾夾住橡膠管，把帶鎂條的橡膠塞塞上

⑤立即倒置于盛水的水槽中，打開止水夾

（3）①0.107  7.44  ②22.40（第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差太大，舍去�。�

解析：該實(shí)驗(yàn)是用一定質(zhì)量的Mg與足量H₂SO₄反應(yīng)并測量生成的H₂體積，用以計算氣體的摩爾體積。最后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，應(yīng)舍去第一組數(shù)據(jù)，再求其他各組數(shù)據(jù)的平均值。