Question

【題目】某同學(xué)利用氯酸鉀分解制氧氣的反應(yīng)，測定氧氣的摩爾質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)確稱量，質(zhì)量為a g。

②裝好實(shí)驗(yàn)裝置。

③檢查裝置氣密性。

④加熱，開始反應(yīng)，直到產(chǎn)生一定量的氣體。

⑤停止加熱(如圖所示，導(dǎo)管出口高于液面)。

⑥測量收集到的氣體的體積。

⑦準(zhǔn)確稱量試管和殘留物的質(zhì)量為b g。

⑧測量實(shí)驗(yàn)室的溫度。

⑨把殘留物倒入指定的容器中，洗凈儀器，放回原處，把實(shí)驗(yàn)桌面收拾干凈。

⑩處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出氧氣的摩爾質(zhì)量。

回答下列問題：

（1）如何檢查裝置的氣密性 ____________________________________________。

（2）以下是測量收集到的氣體體積必須包括的幾個步驟：①調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同；②使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫；③讀取量筒內(nèi)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）測量收集到的氣體體積時，如何使量筒內(nèi)外液面的高度相同？________________。

（4）如果實(shí)驗(yàn)中得到的氧氣體積是c L(25 ℃、1.01×105 Pa)，水蒸氣的影響忽略不計，氧氣的摩爾質(zhì)量的計算式為(含a、b、c，不必化簡)M(O2)＝_____________________。

Answer 1

【答案】將導(dǎo)管的出口浸入水槽的水中，手握住試管，有氣泡從導(dǎo)管口逸出，放開手后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，表明裝置不漏氣 ②①③ 慢慢將量筒下移

【解析】

(1)檢查氣密性的方法：將導(dǎo)管的出口放入水中，用手緊握試管，觀察水中的導(dǎo)管口是否有氣泡冒出；

(2)要準(zhǔn)確測量氣體體積必須保持量筒內(nèi)外氣體的溫度和壓強(qiáng)相等，因此在讀取量筒內(nèi)氣體的體積之前，應(yīng)使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫；再調(diào)節(jié)量筒內(nèi)外液面高度使之相同；

(3)觀察裝置圖可知，量筒內(nèi)液面高于水槽液面，只要將量筒慢慢下移即可．從氣體的熱脹冷縮和讀量筒中氣體體積的方法兩方面進(jìn)行分析；

(4)利用恒壓下的氣體公式求得氣體的物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量。

(1)檢驗(yàn)裝置的氣密性時，將導(dǎo)管的出口浸入水槽的水中，手握住試管，有氣泡從導(dǎo)管口逸出，放開手后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，表明裝置不漏氣；

(2)因?yàn)榕懦龅臍怏w是需要用排出的水的體積衡量的，而反應(yīng)前后的量筒溫度是不同的，因此，反應(yīng)終止應(yīng)該先停止加熱，待體系恢復(fù)到室溫時，才取出導(dǎo)管，這一步操作跟通常的實(shí)驗(yàn)不同，所以停止加熱時導(dǎo)管的出口要高于量筒內(nèi)的液面，此時即使不取出導(dǎo)管而停止加熱，也不會造成水的倒吸；停止加熱、回到室溫后，將量筒下移以調(diào)節(jié)量筒內(nèi)的液面與水槽一致，此時量筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)也為大氣壓，讀數(shù)才是正確的；所以正確的操作順序?yàn)椋孩谑箽怏w都冷卻至室溫；①調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同；③讀取量筒內(nèi)氣體的體積；即②①③；

(3)試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻后，量筒內(nèi)的液面一定高于量筒外的液面，慢慢將量筒下移，量筒上方氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，當(dāng)量筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于外界大氣壓時，量筒內(nèi)液面和水槽內(nèi)液面相平；

(4)由實(shí)驗(yàn)可知生成氧氣的質(zhì)量=ag-bg，25℃、1.01×l05Pa時Vm=；n（O2）=；M（O2）==。