氣體定量測定在實驗中的強化應

11熱點回頭專練

氣體定量測定在實驗中的強化應用

(教師用書獨具)△1．某實驗組利用反＋=====＋測定銅的近似相對原子質22量，可供選擇的裝置如圖所示。方案一：通過測定反應的質量m(CuO)和產物O的體積)來測定2銅的近似相對原子質量。按氣流方向從左到右用膠管(圖中未畫出)將選擇儀器組合成一套實驗裝置，連接順序為

→()()→)()→()()()()→b。裝置B由干燥管和堿式滴定管改造而成的測量氣體體積的裝置前滴定管液面初讀數為VL，實驗后恢復到室溫，調節(jié)裝置兩側液面相平后得1到末讀數為L，設室溫時氣體摩爾體積L·mol－，且裝置中CuO2的質量為mg，充分反應后生成的質量為mg則銅的近似相對原子12質量的表達式為___________________________________________________[含、、的代數式表示]。12(3)若氧化銅中混有銅，則測定結“偏大”、“偏小”或“無影響”。1

11。11。(4)

裝

置

在

實

驗

過

程

中

的

主

要

現

象

是_________________________________。方案二：利用ADE四套裝置尾氣由其他的裝置處理)完成測定任務。你認為測定的物理量有___________________________________________(寫出一)，按你測定的物理量，寫出銅的近似相對原子質量的表達式：___________________________________________________________________________________________________________________________________。解析

方案一：通過測定反應CuO的質量m(CuO)產物的體積V(O)2來測定銅的近似相對原子質量；方案二：通過測定反應物的質量和產物CuCl的質量來測定銅的近似相對原子質量。實驗前要設計得到純凈的2△Cl，裝AMnO＋濃)=====MnCl＋Cl↑2HO得Cl中含有222HCl和水蒸氣，用裝置除去HCl用裝置燥。在裝置E中發(fā)生2△反應＋＋O。當用方案一時，先用裝置C(石灰)22去多余的氯氣，再用裝置→→ij→gh→→b

B測量(O)，因此方案一儀器連接順序為22＋32m1

～

2－12（＋32×V＝，M(Cu)－16mV－V（－）11CuO

～

CuCl

2＋16m1

＋m2（Cu＋16（Cu＋71＝，m12可得＝

71－1612m－m21答案

fijh2

1m1m(2)

m×－16(3)偏大2（V－V）1固體由黑色變成棕黃色、12

71－m1mm22某同學利用氯酸鉀分解制氧氣的反應測定氧氣的摩爾質量實驗步驟如下：①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻，放入干燥的試管中，準確稱量，質量為ag②裝好實驗裝置。③檢查裝置氣密性。④加熱，開始反應，直到產生一定量的氣體。⑤停止加熱如圖所示，導管出口高于液面)。⑥測量收集到的氣體的體積。⑦準確稱量試管和殘留物的質量為b。⑧測量實驗室的溫度。⑨把殘留物倒入指定的容器中洗凈儀器回原處把實驗桌面收拾干凈。⑩處理實驗數據，求出氧氣的摩爾質量?；卮鹣铝袉栴}：(1)

如

何

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置

的

氣

密

性？___________________________________________________________________________________________________________。以下是測量收集到的氣體體積必須包括的幾個步驟：①調整量筒內外液面高度使之相同；②使試管和量筒內的氣體都冷卻至室3

23△222標準1222123△222標準12221溫③讀取量筒內氣體的體積這三步操作的正確順序是_______(請?zhí)顚懖襟E代號。(3)收氣，筒的？________________________________________________________________如果實驗中得到的氧氣體積是cL(已換算為標準狀況)，水蒸氣的影響忽略不計，氧氣的摩爾質量的計算式為

(abc，不必化簡))2_______________________________________________________________解析

解答定量實驗題的一般方法為先看實驗目的分析實驗的反應原理和計算原理。MnO該實驗的反應原理為2KClO=====2KCl3O↑mO）V（O）計算原理為M))agg)＝nO）22.4L·mol2cL22.4Lmol

－

1

，所以，該實驗的關鍵在于準確測定氧氣的體積。而氣體的體積取決于兩個因素：一是溫度，二是壓強。這就要求讀數時，氣體溫度要與室溫一致，量筒內外壓強一致。在弄清原理后，再考慮實驗的每一步操作。答案

將導管的出口浸入水槽的水中握住試管氣泡從導管口逸出，放開手后，有少量水進入導管，并形成穩(wěn)定的液柱，表明裝置不漏氣②①③

慢慢將量筒上下移

(4)

22.4Lmol×（－）cL3．某課興趣小組為探究某種合金(含Mg、Al)中鋁的含量，設計如圖裝置進行實驗。(1)如查裝置________________________________________________________________________________________________________________________________________________。寫出該合金與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式_________________________________________________________________。4

使足量氫氧化鈉溶液與合金(固體M)充分反應，進入量氣管的氣體體積為mL(已換算成標準狀況，下同。若a＝，＝22.4，該合金中鋁的質量分數是_。若將裝置中的氫氧化鈉溶液替換為足量的鹽酸合金粉末充分反應，則進入量氣管內的氣體體積_填“>”、“<”或“＝”；利用測得的氣體體積能否對合金中的“否”。

Al含量進行計算？________(填“能”或解析

合金中只有Al可以和NaOH溶液反應，根據反應2OH

＋＋2H22

－

＋3H↑算得參加反應的Al為g求出合金中2鋁的質量分數為50%(4)Mg和Al都可以與鹽酸反應放出氫氣，故改為鹽酸后產生的氣體體積比原來大據鎂和鋁與鹽酸的反應可以列出方程組計算出合金中AlMg的質量。答案

安裝好裝置并在量氣管中加水，向上(或向下移動水準管，靜置片刻。若水準管中液面與量氣管液面維持一定的高度差，說明裝置氣密性良好(2)2OH＋＋2HO===2AlO－＋3H↑22(3)50%(4)>

能4．飽和氯與石灰石反應是制取較濃HClO溶液的方法之一。某興趣小組進行了如下實驗探究。實驗一：定性研究。①在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣再加入約20飽和氯水(圖所示)充分反應，有少量氣泡產生，溶液淺黃綠色褪去；②過濾，將濾液滴在有色布條上，發(fā)現濾液比氯水的漂白性更強；③為了確定反應產物，將濾液分為三份，分別進行以下實驗：第一份與石灰水混合，立即產生大量白色沉淀；第二份與稀鹽酸混合，立即產生大量無色氣體；第三份濾液加熱，看到濾液變渾濁且有大量無色氣體產生。經檢測，上述實驗中產生的無色氣體均為。請回答：25

(1)反應后所得的液漂白性比氯水強的原因是

________________________________________________________________________________________。依據上述實驗可推知液中的溶質除外有_______(填2寫溶質的化學式)。實驗二：定量研究。在圓底燒瓶底部，用一塑料網包住塊狀石灰石(過量)與150mL飽和氯水反應，按下圖所示裝置實驗，待不再產生氣泡后，將塑料網中剩余的石灰石提出液面，將裝置密封后再加熱，煮沸燒瓶中的液體，量筒中的氣體不再增加時停止實驗。請回答：實驗結束后檢測到量筒中收集到的氣體除CO外還有，請寫出Ⅰ中產22生

2

的

化

學

反

應

方

程

式______________________________________________。為減少用裝置Ⅲ收集氣體過程中CO因溶解而造成的損失你對裝置Ⅲ2進行改進水槽中仍為水)簡單的方法是_。解析

(1)于次氯酸的酸性弱于碳酸的酸性，但強于，所以3碳酸鈣只與鹽酸反應氯水中的次氯酸是不反應的消耗了氯水3中的鹽酸可逆反應＋HHClHClO的平衡向右移動HClO2度增大，所以漂白性增強。第一份濾液與石灰水混合生大量白色沉淀與稀鹽酸混合，立即產生大量，因此可以判斷白色沉淀是碳酸鈣，所以濾液中還存在的2溶質是碳酸氫鈣。6

12311231△次氯酸不穩(wěn)定解生成氧氣和氯化氫式為2HClO=====2HClO。2氣體的溶解度隨溫度的升高而降低要減小溶解帶來的損耗2以將水槽中的水換為熱水。答案

消耗了氯水中的鹽酸，使可逆反應Cl＋HHCl＋322HClO的平衡向右移動，濃度增大(2)Ca(HCO)32

△＋↑2將水槽中的水換為熱水(答案合理即可)5．有一含NaCl、·O和的混合物，某同學設計如下實驗，232通過測量反應前后CD裝置質量的變化，測定該混合物中各組分的質量分數。加熱前通入空氣的目的是______________________________________，操作方法為_。裝置AD中盛放試劑分別為A_______________，D____________。(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中反應管右側有水蒸氣冷凝，則測定結果中NaHCO的含量將_______；若撤去E裝置，3則測得Na·10H的含量將________。23若樣品質量為wg反應后、D增加的質量分別為g、m，由此可知混合物中的質量分數為_______(用含m的代數式表示。解析

(2)A、D是形管，不能盛液體試劑，只能盛固體試劑。A處試劑必須同時吸收和水蒸氣。A盛的是堿石灰D兩處分別吸27

收水蒸氣和CO故處可盛無水硫酸銅(或無水O等)D處可222盛堿石灰。若A裝置盛放溶液只吸收CO，不吸收水蒸氣，則混合物中產生2水蒸氣的Na〃O和的總質量在計算中會增大，因此測得232的的含量會偏低；若B反應管右側有水蒸氣冷凝，則水蒸氣總質量減小NaO的總質量在計算中會減小，但2323的質量是根據的質量進行