Question

某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制O₂．
实验步骤如下：
①连接好实验装置，检查装置的气密性．
②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，准确称量试管和药品的总质量为16.0g．
③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止．
④测量排入量筒中水的体积为284.3mL，换算成标准状况下氧气的体积为279.0mL．
⑤准确称量试管和残留物的质量为15.6g．
根据上述实验过程，回答下列问题：
（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调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同
②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温
③读取量筒内液体的体积
这三步操作的正确顺序是

 

（请填写步骤代号）．
进行③的实验操作时，若仰视读数，则读取氧气的体积

 

（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（3）实验过程中产生氧气的物质的量是

 

mol；实验测得氧气的气体摩尔体积是

 

（保留小数点后两位）．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）利用压强差检验装置气密性；
（2）测量收集的气体顺序为：冷却气体、调整液面高度、读取数据；仰视时，读数偏小；
（3）氧气的质量=16.0g-15.6g=0.4g，物质的量=

m

M

，气体摩尔体积V_m=

V

n

．

解答： 解：（1）利用压强差检验装置气密性，其检验方法为：往广口瓶中注满水，塞紧橡胶塞，按装置图连接好装置，用手将试管底部捂热，若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升，松开手后，过一会儿长玻璃管内的液面下降，则证明该装置不漏气，
故答案为：往广口瓶中注满水，塞紧橡胶塞，按装置图连接好装置，用手将试管底部捂热，若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升，松开手后，过一会儿长玻璃管内的液面下降，则证明该装置不漏气；
（2）分解生成的氧气温度较高，气体体积有热胀冷缩的性质，为防止产生误差，应该冷却气体；水能产生压强，对测量结果有影响，所以要调整液面高度；最后读取数值，视线要与凹液面最低处相平，所以其顺序为②①③，仰视会导致读数偏小，生成氧气体积与水的体积相等，所以导致测量气体体积偏小，故答案为：②①③；偏小；
（3）氧气的质量=16.0g-15.6g=0.4g，物质的量=

m

M

=

0.4g

32g/mol

=0.0125mol，氧气体积=284.3mL，气体摩尔体积V_m=

0.2843L

0.0125mol

=22.32L/mol，
故答案为：0.0125； 22.32 L/mol．

点评：本题考查气体摩尔体积的测定，侧重考查基本实验操作、基本实验能力，明确实验原理是解本题关键，注意实验操作的规范性，题目难度不大．