题目内容

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.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,当停止加热后,准确称量试管和残留物的质量为bg,测量收集到的气体的体积为cL(标准状况).氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简):M(O2)=
22.4(a-b)
c
g/mol
22.4(a-b)
c
g/mol
分析:氧气的质量为m(O2)=ag-bg=(a-b)g,n(O2)=
cL
22.4L/mol
=
c
22.4
mol,结合M=
m
n
计算.
解答:解:适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,加热条件下反应生成氯化钾和氧气,剩余固体为氯化钾和二氧化锰,发生2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2↑,则固体的质量减少量为氧气的质量,
所以氧气的质量为m(O2)=ag-bg=(a-b)g,
测量收集到的气体的体积为cL(标准状况),
n(O2)=
cL
22.4L/mol
=
c
22.4
mol,
则M((O2)=
m
n
=
(a-b)g
c
22.4
mol
=
22.4(a-b)
c
g/mol.
故答案为:
22.4(a-b)
c
g/mol.
点评:本题考查物质的量的相关计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,为高频考点,注意把握氧气的质量的判断,为解答该题的关键,结合相关计算公式解答该题,难度中等.
练习册系列答案
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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a g.
②装好实验装置.
③检查装置气密性.
④加热,开始反应,直到产生一定量的气体.
⑤停止加热(如图,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b g.
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.
回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?
将导管的出口浸入水槽的水中,手握住试管,有气泡从导管口逸出,放开手后,有少量水进入导管,表明装置不漏气
将导管的出口浸入水槽的水中,手握住试管,有气泡从导管口逸出,放开手后,有少量水进入导管,表明装置不漏气

(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;③读取量筒内气体的体积.这三步操作的正确顺序是:
②①③
②①③
(请填写步骤代号)
(3)测量收集到气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?
慢慢将量筒下移
慢慢将量筒下移

(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(25℃、1.01×l05 Pa),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简):M(O2)=
22.4L?mol-1×298K×(ag-bg)
273K×cL
22.4L?mol-1×298K×(ag-bg)
273K×cL

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