测量气体体积的装置深度解析

测量气体体积的装置深度解析

个个击破2010-12-09 09:01:00 阅读294 评论0 字号：大中小订阅

1．（15分）不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO2，也可被还原为氢气。为了验证这一事实，某同学拟用下图装置进行实验（实验时压强为10lkPa，温度为0℃）。

（1）若在烧瓶中放入1.30g锌粒，与c mol／L H2SO4反应，为保证实验结论的可靠，量气管的适宜规格是_____________ 。

A．200 mL B．400 mL C．500mL

（2）若1.30g锌粒完全溶解，氢氧化钠洗气瓶增重l.28g ，则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为：_______________________________________。

（3）若烧瓶中投入a g锌且完全反应，氢氧化钠洗气瓶增重b g．量气瓶中收集到VmＬ气体，则有：ag／65g·mol－1＝bg／64g·mol－1＋V mL / 22400 mL·mol－1，依据的原理是____________________________。

（4）若在烧瓶中投入d g锌，加入一定量的c mol／L 浓硫酸V L，充分反应后锌有剩余，测得氢氧化钠洗气瓶增重mg，则整个实验过程产生的气体中，n（H2）/n（SO2）＝_______________（用含字母的代数式表示）。若撤走盛有无水氯化钙的U型管，n（H2）/n（SO2）的数值将（填偏大、偏小或无影响）

（5）反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：

①；

②；

③。

2．（16分）实验室有一瓶Na2SO3。固体，可能含有NaCl、Na2SO4、BaCl2、K2CO3、K2SO4中的一种或几种杂质，通过下列实验确定该样品的成分及Na2S03的质量分数。请回答下列问题：

已知：

①取少量样品于试管中，加水振荡，未见沉淀生成：

②通过元素分析仪器的检测，得知该样品中不含K元素；

③用下图所示仪器进行合理组装，测定产生气体的体积（SO2在硫酸中的溶解忽略不计）

（1）按气流从左到右方向，正确的连接顺序为：A接____，接，接B。（2）利用所组装置，由分液漏斗向烧瓶中滴加l0mL水，理论上将排入量筒中mL液体。

（3）液体X是，其作用是

。

（4）Y的作用是防止产生的气体溶于水，下列历给试剂符合要求的是（填序号）。

A．甲苯B．四氯化碳C．酒精D．浓硫酸

若称取样品3.00g，加入10.0mol/L的硫酸至过量（共5mL），产生无色气体，排入量筒中

液体的体积为229mL（已折算成标准下的状况）。根据此信息，回答以下问题：

（5）对实验获得准确的气体体积无益的操作有（填序号）

①检查装置的气密性：

②实验结束后，将连通乙、丁的导管中的水也引入量筒；

③读数时视线与量筒内凹液面最低相切点水平；

④恢复到室温后再上下调整量筒位置，使乙、丁两液面相平；

⑤在甲装置胶塞上再连接一个导管，通入N2将系统中SO2全部排出。

（6）向充分逸出气体后的溶液中加入过量BaCl2溶液，得到白色沉淀13．98g。根据实验所得现象及数据，可知：样品中Na2SO3的质量分数是，含有的杂质是。

3．铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某含镁3％~5％的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。【方案一】

〖实验方案〗将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。

实验中发生反应的化学方程式是。

〖实验步骤〗

（1）称取5.4g铝镁合金粉末样品，溶于V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中。为使其反应完全，则NaOH溶液的体积V≥。

（2）过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将

(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

【方案二】

〖实验方案〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况（约20℃，1.01105Pa）的体积〖问题讨论〗

（1）同学们拟选用下列实验装置完成实验：

①你认为最简易的装置其连接顺序是：A接（）（）接（）（）接（）（填接口字母，可不填满。）

②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因

。

③实验结束时，在读取测量实验中生成氢气的体积时，你认为合理的是。

A．待实验装置冷却后再读数

B．上下移动量筒F，使其中液面与广口瓶中液面相平

C．上下移动量筒G，使其中液面与广口瓶中液面相平

D．视线与凹液面的最低点水平读取量筒中水的体积

（2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了右图所示的实验装置。

①装置中导管a的作用是

。

②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为mL。

4．某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下：

①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为ag;

②装好实验装置；

③检查装置的气密性；

④加热，开始反应，直到产生一定量的气体；

⑤停止加热（如图所示，导管出口高于液面）；

⑥测量收集到气体的体积；

⑦准确称量试管和残留物的质量为bg;

⑧测量实验室的温度；

⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净；

⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。

回答下列有关问题：

（1）如何检查装置的气密性？

___________________________________________ ____。

（2）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：

①调整量筒内外液面高度使之相同；

②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；