Question

【題目】利用下左圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)定常溫常壓下氣體的摩爾體積。

c

甲同學(xué)利用如上左圖裝置，根據(jù)下列步驟完成實(shí)驗(yàn)：

① 裝配好裝置，作氣密性檢查。

②用砂紙擦去鎂帶表面的氧化物，然后取0.108g的鎂帶。

③取下A瓶加料口的橡皮塞，用小燒杯加入20mL水，再把已稱(chēng)量的鎂帶加到A瓶的底部，用橡皮塞塞緊加料口。

④用注射器從A瓶加料口處抽氣，使B瓶導(dǎo)管內(nèi)外液面持平。

⑤用注射器吸取10mL3mol·L-1硫酸溶液，用針頭扎進(jìn)A瓶加料口橡皮塞，將硫酸注入A瓶，注入后迅速拔出針頭。

⑥當(dāng)鎂帶完全反應(yīng)后，讀取C瓶中液體的體積，記錄數(shù)據(jù)。⑦用注射器從A瓶加料口處抽出8.0mL氣體，使B瓶中導(dǎo)管內(nèi)外液面持平。⑧讀出C瓶中液體體積是115.0mL。

完成下列填空：

（1） 在常溫常壓下氣體摩爾體積理論值約為24.5L/mol，甲同學(xué)測(cè)出此條件下lmol氣體的體積為_(kāi)_____，計(jì)算此次實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差為_(kāi)_______%〈保留2位有效數(shù)字）。引起該誤差的可能原因是______。

a.鎂帶中含鋁； b.沒(méi)有除去鎂帶表面的氧化物； c.反應(yīng)放熱； d.所用硫酸的量不足

（2） 丙同學(xué)提出可用如上右圖裝置完成該實(shí)驗(yàn)。該裝置氣密性的檢查方法是：_____________。

（3） 與原方案裝置相比，丙同學(xué)使用的裝置實(shí)驗(yàn)精度更高。請(qǐng)說(shuō)明理由（回答兩條）____________________________________，_____________________________________。

Answer 1

【答案】（1）25.1L（2分） 2.4（2分） ac（2分）

（2）快速上移或下移水準(zhǔn)管，若量氣管內(nèi)液面最終與水準(zhǔn)管液面存在穩(wěn)定的液面差即氣密性良好。（1分，其它合理答案也給分下同）

（3）壓強(qiáng)：該裝置能更簡(jiǎn)便、更準(zhǔn)確地控制氣壓不變；溫度：借助水浴裝置，實(shí)驗(yàn)溫度更接近常溫（水浴能減小反應(yīng)放熱帶來(lái)的誤差）；精度：量氣管由滴定管改制，讀數(shù)更精確。（2分，每寫(xiě)出一點(diǎn)給1分）

【解析】

試題分析：（1）生成氫氣的體積為115mL-10mL+8mL=113mL，0.108gMg完全反應(yīng)得到氫氣為=0.0045mol，可得氣體摩爾體積為=25.1mol/L，相對(duì)誤差為×100%=+2.5%，

反應(yīng)放熱，氣體體積熱脹冷縮，Mg中含有Al時(shí)，生成氫氣體積偏大，導(dǎo)致測(cè)定值偏大，沒(méi)有除去鎂帶表面的氧化物、所用硫酸的量不足，導(dǎo)致生成氫氣體積偏小，導(dǎo)致測(cè)定值偏小，故選ac；

（2）該裝置氣密性的檢查方法是：從水準(zhǔn)管中加入水，快速上移或下移水準(zhǔn)管，若量氣管內(nèi)液面最終與水準(zhǔn)管液面存在穩(wěn)定的液面差即氣密性良好；

（3）與圖1相比，該裝置能更簡(jiǎn)便、更準(zhǔn)確地控制氣壓不變，借助水浴裝置，實(shí)驗(yàn)溫度更接近常溫（水浴能減小反應(yīng)放熱帶來(lái)的誤差），量氣管由滴定管改制，讀數(shù)更精確。