Question

15．如圖1為化學反應氣體體積測定儀．

（1）寫出圖1中實驗儀器的名稱：C液體量瓶；
（2）用該裝置測定氣體的摩爾體積時，稱取m g鎂帶（已除去表面氧化膜）和稀硫酸反應，測得所得氣體的體積是V L（已換算到標準狀況時）
①儲液瓶中選用的液體是品紅溶液，下列敘述中與選用品紅溶液沒有直接關系的原因是d（填序號）
a．氫氣不溶于品紅溶液               b．氫氣不與品紅溶液反應
c．觀察清楚，讀數方便               d．氫氣使品紅溶液褪色
②測定操作中三次用到注射器，依次為：第一次a，第二次b，第三次a．（選填序號）
a．從A瓶加料口抽氣，使B瓶中導管內外液面持平  b．向A瓶內加入稀硫酸
③測得的標準狀況時氣體的摩爾體積的表達式為$\frac{24V}{m}$L/mol．
（3）該測定原理的應用很廣泛，如可測定某些混合物的組成含量，測定反應速率等．某研究性學習小組的學生
為了證明在同溫同壓下，相同濃度、相同體積的酸性強弱不同的一元酸與足量鎂帶反應的速率不同，但產生氫氣的體積相同．裝置如圖2，其中錐形瓶內分別裝入10mL l mol/L的鹽酸和醋酸進行實驗．
①分別稱取除去表面氧化膜的鎂帶ag，并系于塑料棒末端，則a的數值至少為0.12g．
②在廣口瓶中裝足量的水，按圖連好裝置后，首先要檢查裝置的氣密性．
③將塑料棒向下移動，使鎂帶全部浸入酸中，至酸反應完全．為了比較反應速率，應記錄的實驗數據是反應起止的時間；為了比較產生氫氣的體積，應記錄的數據是排入量筒中水的體積．

Answer 1

分析 （1）由圖可知儀器的名稱為液體量瓶；
（2）①氫氣不具有漂白性；
②第一次從A瓶加料口抽氣，使B瓶中導管內外液面持平；第二次向A瓶內加入稀硫酸；第三次從A瓶加料口抽氣，使B瓶中導管內外液面持平；
③由Mg～2H₂↑計算；
（3）①根據鹽酸或者醋酸的物質的量及化學方程式進行計算；
②該實驗中需要通過排水法測定生成氫氣的物質的量，所以實驗前必須檢查裝置的氣密性是否良好；
③比較反應速率快慢，需要根據反應時間進行判斷；比較產生氫氣體積，需要根據量筒中排出水的體積分析；同濃度的鹽酸中氫離子濃度大于醋酸的氫離子濃度，鹽酸與金屬鎂反應速率快．

解答 解：（1）①A是氣體發生器，B是儲液瓶，C是液體量瓶，故答案為：液體量瓶；
（2）①氫氣不具有漂白性，與氫氣不溶于品紅溶液、不反應，且紅色易觀察等有關，故答案為：d；
②第一次從A瓶加料口抽氣，使B瓶中導管內外液面持平；第二次向A瓶內加入稀硫酸；第三次從A瓶加料口抽氣，使B瓶中導管內外液面持平，
故答案為：a；b；a；
③由Mg～H₂↑可知，$\frac{m}{24}$=$\frac{V}{{V}_{m}}$，解得Vm=$\frac{24V}{m}$L/mol，故答案為：$\frac{24V}{m}$L/mol．
（3）①Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
       24g       2 mol　　　　　　　　
       a        1mol/L×0.01L　　    
a=$\frac{24g×1mol/L×0.01L}{2mol}$=0.12 g，
故答案為：0.12g；
②在廣口瓶中裝足量的水，按圖連好裝置后，必須檢查裝置的氣密性是否良好，否則影響測定結果，
故答案為：檢查裝置的氣密性；
③將塑料棒向下移動，使鎂帶全部浸入酸中，至酸反應完全；為了比較反應述率，需要記錄氣體體積達112mL時的時間，反應時間越短，反應速率越快；為了比較產生氫氣的體積，需要根據量筒中排出的蒸餾水的體積進行比較，所以需要測量排入量筒中水的體積，
故答案為：氣體體積達112mL時的時間；排入量筒中水的體積．

點評 本題考查氣體體積的測定實驗裝置，把握Mg與酸反應生成氫氣及氫氣體積的測定原理為解答的關鍵，側重分析、實驗能力的考查，題目難度中等．