氣體體積質(zhì)量的測定

專題講座一最常考的兩個定量實驗——氣體體積、質(zhì)量的測定目前一頁\總數(shù)二十頁\編于十五點知識梳理遞進(jìn)題組目前二頁\總數(shù)二十頁\編于十五點知識梳理定量實驗中常測定3種數(shù)據(jù)：溫度、質(zhì)量和體積。溫度——用溫度計測量目前三頁\總數(shù)二十頁\編于十五點1.氣體體積的測定裝置既可通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體的體積(二者體積值相等)，也可直接測量收集的氣體體積。直接測量氣體體積的常用裝置目前四頁\總數(shù)二十頁\編于十五點(1)直接測量法。如圖A、B、C、D、E均是

直接測量氣體體積的裝置。裝置A：測量前可先通過調(diào)整左右兩管的高度使左管(有刻度)充滿液體，且兩管液面相平。裝置B：測量收集氣體體積時，應(yīng)先將氣體冷卻至室溫，再慢慢將量筒下移（或上移），使量筒內(nèi)外的液面高度相同，再讀取體積。目前五頁\總數(shù)二十頁\編于十五點裝置C：則是直接將一種反應(yīng)物置于倒置的漏斗中，另一反應(yīng)物置于水槽中，二者反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的體積可以直接測量。裝置D：用于測量混合氣體中被吸收(或不被吸收)的氣體的體積數(shù)。讀數(shù)時，球形容器和量氣管液面相平，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于被反應(yīng)管吸收后剩余氣體的體積。目前六頁\總數(shù)二十頁\編于十五點裝置E：直接測量固液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積，

注意應(yīng)恢復(fù)至室溫后再讀取注射器中氣體的體積。(一般適合滴加液體量比較少的氣體體積測量)。(2)間接測量法。如F裝置是通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體體積。讀數(shù)時，應(yīng)先冷卻至室溫，再上下移動量筒，使量筒中液面和廣口瓶內(nèi)的液面相平后再讀數(shù)。目前七頁\總數(shù)二十頁\編于十五點2.氣體質(zhì)量的測量裝置氣體質(zhì)量的測量一般是用吸收劑將氣體吸收，然后再稱量。常見的吸收裝置：測定氣體的質(zhì)量時，要防止空氣中相關(guān)氣體的干擾。返回目前八頁\總數(shù)二十頁\編于十五點遞進(jìn)題組題組一氣體體積的測定1.為了測定已部分變質(zhì)的過氧化鈉樣品的純度，設(shè)計如圖所示的實驗裝置，圖中Q為彈性良好的氣球，稱取一定量的樣品放入其中，按如圖所示的裝置安裝好儀器，打開分液漏斗的活塞，將稀硫酸滴入氣球中。目前九頁\總數(shù)二十頁\編于十五點請回答下列問題：(1)Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成________種氣體，其中的反應(yīng)有________個為氧化還原反應(yīng)。(2)為測定反應(yīng)時生成氣體的總體積，滴稀H2SO4前必須關(guān)閉________(填“K1”、“K2”或“K3”，下同)，打開______。(3)當(dāng)上述反應(yīng)停止時，將K1、K2、K3均關(guān)閉，然后先打開K2，再緩緩打開K1，這時可觀察到的現(xiàn)象是___________。目前十頁\總數(shù)二十頁\編于十五點(4)b中裝的固體試劑是__________，為何要緩緩打開K1？__________。(5)實驗結(jié)束時，量筒Ⅰ中有xmL水，量筒Ⅱ中收集到y(tǒng)mL氣體，則過氧化鈉的純度是________(用含x、y的式子表示，上述體積均已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。目前十一頁\總數(shù)二十頁\編于十五點解析變質(zhì)的Na2O2中可能含有碳酸鈉，當(dāng)樣品與稀硫酸接觸后發(fā)生反應(yīng)：2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O、H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋CO2↑＋H2O，因而Q內(nèi)產(chǎn)生O2與CO22種氣體，其中的反應(yīng)有1個為氧化還原反應(yīng)。測定Na2O2的純度，可通過直接測定CO2和O2的體積，然后經(jīng)換算求出。將稀H2SO4加入氣球前，關(guān)閉K1和K2，打開K3，反應(yīng)結(jié)束時氣球膨脹的體積與量筒Ⅰ中所接收的水的體積相等，此為CO2與O2的體積之和。待氣球中反應(yīng)完全后，關(guān)閉K3，目前十二頁\總數(shù)二十頁\編于十五點打開K2，再緩緩打開K1，此時氣球漸癟，氣體會經(jīng)干燥管b進(jìn)入量筒Ⅱ，CO2被干燥管中的吸收劑吸收，量筒Ⅱ中收集到氣體的體積即為O2的體積。由題意可知，CO2和O2的總體積為xmL，O2的體積為ymL，故CO2的體積為(x－y)mL，可知Na2O2與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為2y∶(x－y)，則Na2O2的純度為w(Na2O2)＝目前十三頁\總數(shù)二十頁\編于十五點答案

(1)2

1

(2)K1、K2

K3

(3)氣球Q慢慢變小，氣體進(jìn)入量筒Ⅱ中(4)堿石灰控制氣體的流速，使CO2被充分吸收目前十四頁\總數(shù)二十頁\編于十五點題組二氣體質(zhì)量的測定2.有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同學(xué)設(shè)計如下實驗，通過測量反應(yīng)前后C、D裝置質(zhì)量的變化，測定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。目前十五頁\總數(shù)二十頁\編于十五點(1)加熱前通入空氣的目的是_____________________________，操作方法為_______________________________________________________________________。除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳關(guān)閉b，打開a，緩緩?fù)ㄈ肟諝?，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止目前十六頁\總數(shù)二十頁\編于十五點(2)裝置A、C、D中盛放的試劑分別為A______________，C____________________，D________________。解析A、C、D都是U形管，不能盛液體試劑，只能盛固體試劑。A處試劑必須能同時吸收CO2和水蒸氣，故A處盛的是堿石灰；C、D兩處分別吸收水蒸氣和CO2，故C處可盛無水CaCl2或P2O5，D處可盛堿石灰。堿石灰無水CaCl2或P2O5

堿石灰目前十七頁\總數(shù)二十頁\編于十五點(3)若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測得的NaCl的含量將________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”，下同)；若B中反應(yīng)管右側(cè)有水蒸氣冷凝，則測定結(jié)果中NaHCO3的含量將________；若撤去E裝置，則測得Na2CO3·10H2O的含量將________。解析若A裝置盛放NaOH溶液只吸收CO2，不吸收水蒸氣，則混合物中產(chǎn)生水蒸氣的Na2CO3·10H2O和NaHCO3的總質(zhì)量在計算中會增大，因此測得的NaCl的含量會偏低；偏低無影響偏低目前十八頁\總數(shù)二十頁\編于十五點若B中反應(yīng)管右側(cè)有水蒸氣冷凝，則水蒸氣總質(zhì)量減小，Na2CO3·10H2O和NaHCO3的總質(zhì)量在計算中會減小，但是NaHCO3的質(zhì)量是根據(jù)CO2的質(zhì)量進(jìn)行計算，所以測得的NaHCO3的含量不受影響；若撤去E裝置，則D裝置可吸收來自外界空氣中的CO2，使得NaHCO3的質(zhì)量在計算中會增大，故測得的Na2CO3·10H2O的含量會偏低。答案