题目内容

20．晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称之为晶胞．NaCl的晶胞如图所示，随着科学技术的发展，测定阿伏加德罗常数的手段越来越多，测定精确度也越来越高．现有一简单可行的测定方法，具体步骤如下：①将NaCl固体研细、干燥后，准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中．②用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，继续加苯到A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为V mL．回答下列问题：
（1）步骤①中仪器A最好用容量瓶（填仪器名称）．
（2）你认为步骤②中是用酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管，原因是因苯能腐蚀碱式滴定管的橡皮管（溶解）．
（3）能否用胶头滴管代替步骤②中的滴定管不能，其原因是实验中需要准确量取苯的体积．
（4）经X-射线衍射测得NaCl晶体中相邻Na+和Cl-的核间距为acm．则利用上述方法测得的阿伏加德罗常数的数学表达式为NA=$\frac{29.25V}{m{a}^{3}}$．

分析 （1）容量瓶为定容仪器，能够较准确的测定体积；
（2）苯应用酸式滴定管盛装，因苯能腐蚀碱式滴定管的橡皮管；
（3）实验中需要准确量取苯的体积，因此不能用胶头滴管代替滴定管；
（4）根据NaCl的密度和晶体的体积计算出一个NaCl晶胞的质量，根据1molNaCl的质量、摩尔质量和阿伏加德罗常数的关系计算阿伏加德罗常数．

解答 解：（1）定容容器为容量瓶，具有一定体积并便于振荡，所以步骤①中仪器最好用容量瓶，
故答案为：容量瓶；
（2）苯具有腐蚀性，易腐蚀碱式滴定管中的橡皮管，只能用酸式滴定管，
故答案为：酸式；因苯能腐蚀碱式滴定管的橡皮管（溶解）；
（3）实验中需要准确量取苯的体积，因此不能用胶头滴管代替滴定管，
故答案为：实验中需要准确量取苯的体积；
（4）NaCl的密度为$\frac{m}{V}$g/cm3，
NaCl晶胞的体积为（2a）3cm3，
则NaCl晶胞的质量为：$\frac{m}{V}$g/cm3×（2a）3cm3=$\frac{m}{V}$g/cm3×（2a）3g，
一个NaCl晶胞含4个“NaCl”，
而每个“NaCl”的质量为$\frac{M（NaCl）}{NA}$，
$\frac{m}{V}$g/cm3×（2a）3=4×$\frac{58.5}{NA}$，
即NA=$\frac{58.5V}{2m{a}^{3}}$，
故答案为：$\frac{29.25V}{m{a}^{3}}$．

点评 本题考查晶胞的结构分析和阿伏加德罗常数的测定，题目较难，注意根据1molNaCl的质量、摩尔质量和阿伏加德罗常数的关系计算阿伏加德罗常数．

练习册系列答案
相关题目
19．下列离子方程式正确的是（　　）
A．向NaClO溶液中通入过量SO2：ClO-+SO2+H2O═HClO+HSO3-
B．向AlCl3溶液中投入过量Na：Al3++4Na+2H2O═AlO2-+4Na++2H2↑
C．向FeBr2溶液中通入少量Cl2：2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-
D．向明矾溶液中滴加Ba（OH）2溶液，恰好使SO42-完全沉淀：2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-═2Al（OH）3↓+3BaSO4

下列关于实验基本操作的叙述，不正确的是

A. 用蒸发皿进行加热蒸发时，不需要垫石棉网即可直接进行加热

B. 蒸馏实验中，要在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片，以防止液体发生局部过热而暴沸

C. 蒸馏时，冷凝水应从冷凝管上口进，下口出

D. 分液时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
8．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率．请回答下列问题：
（1）上述实验中发生反应的化学方程式有：CuSO4+Zn═ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．
（2）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验．将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间．
实验
混合溶液		ABCDEF
4mol•L-1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5
饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620
H2O/mLV7V8V9V10100
①请完成此实验设计，其中：V1=30，V6=10．
②该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降．请分析氢气生成速率下降的主要原因当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积而使反应速率下降．
15．酸性KMnO4溶液与草酸溶液（H2C2O4）溶液反应．现用浓度为0.01mol/L酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的草酸，请回答下列问题：
（1）写出滴定过程中发生反应的离子方程式：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
（2）配制标准溶液500.00ml，配制过程需用的仪器除托盘天平，药匙，烧杯，玻璃棒外还需要500mL容量瓶、胶头滴管
（3）用KMnO4滴定草酸溶液，需要选指示剂吗？如需要则填上指示剂名称，若不需要填上“无”KMnO4溶液，在操作过程中左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手振荡锥形瓶，终点时的现象当最后一滴KMnO4溶液滴入时，溶液为紫红色，且半分钟内不褪色
（4）记录数据如下：
滴定次数待测溶液体积/mlKMnO4溶液体积/ml
滴定前刻度滴定后刻度
125.001.5023.70
225.001.0226.03
325.000.0024.99
则测出的草酸溶液的物质的量浓度为0.25mol•L-1
（5）下列操作会导致测定草酸浓度偏高的是AC
A．滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失
B．配制标准溶液时俯视刻度线
C．未用标准液润洗滴定管
D．滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥．
5．用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术．反应①为主反应，反应②和③为副反应．
①$\frac{1}{4}$CaSO4（s）+CO（g）?$\frac{1}{4}$CaS（s）+CO2（g）△H1
②CaSO4（s）+CO（g）?CaO（s）+CO2（g）+SO2（g）△H2
③CO（g）?$\frac{1}{2}$C（s）+$\frac{1}{2}$CO2（g）△H3
则反应2CaSO4（s）+7CO（g）?CaS（s）+CaO（s）+6CO2（g）+C（s）+SO2（g）的△H=4△H1+△H2+2△H3
（用△H1、△H2和△H3表示）
12．关于下列水溶液的说法正确的是（　　）
A．HNO3溶液中无OH-
B．常温下，任何物质的水溶液中都有H+和OH-，且KW=10-14
C．NaCl溶液中既无OH-也无H+
D．氢氧化钠溶液中无H+
9．（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，可用作火箭燃料．已知在101kPa，320g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25℃时），N2H4完全燃烧的热化学方程式是：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-62.4KJ/mol
（2）肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20～30%的KOH溶液．肼-空气燃料电池放电时，正极的电极反应式是2H2O+O2+4e-=4OH-；负极的电极反应式是N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑．
（3）如图是一个电化学过程示意图．
假设使用肼-空气燃料电池作为本过程的电源，铜片质量变化128g，则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气112L（假设空气中氧气的体积含量为20%）．
（4）传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH3制得肼的稀溶液，该反应的离子方程式是ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O．
10．Ⅰ．某实验小组对H2O2的分解做了如下探究．下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据，将质量相同的粉末状和块状的MnO2分别加入盛有15ml 5%的H2O2溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如表：
MnO2触摸试管情况观察结果反应完成所需的时间
粉末状很烫剧烈反应，带火星的木条复燃3.5min
块状微热反应较慢，火星红亮但木条未复燃30min
（1）写出上述实验中发生反应的化学方程式：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（2）实验结果表明，催化剂的催化效果与催化剂的表面积有关．
（3）某同学在10mL H2O2 溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况）与反应时间的关系如图1所示，则A、B、C三点所表示的反应速率最慢的是C．
Ⅱ．某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行，在0-3分钟内各物质的量的变化情况如图2所示（A，B，C均为气体，且A气体有颜色）．

（4）该反应的化学方程式为2A+B?2C．
（5）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为0.1mol/（L•min）．
（6）能说明该反应已达到平衡状态的是cd．
a．v（A）=2v（B）
b．容器内各物质的物质的量相等
c．v逆（A）=v正（C）
d．容器内气体的颜色保持不变
（7）由图求得平衡时A的体积分数37.5%．

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