Question

6．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15.95 g．
②连接好实验装置，检查装置的气密性．
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285.0 mL，换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL．
⑤准确称量试管和残留物的总质量为15.55 g．
根据上述实验过程，回答下列问题：
（1）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：
①调整量筒的高度使集气瓶和量筒内的液面高度相同
②使试管和集气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②①③（请填写步骤序号）．
进行③的实验操作时，若仰视读数，则读取氧气的体积偏小（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．
（2）实验过程中产生氧气的物质的量是0.0125 mol；实验测得氧气的摩尔体积是22.38L/mol（计算结果保留至小数点后两位）．

Answer 1

分析 （1）在测量收集到O₂的体积时，先将装置中的气体冷却至室温，否则气体受热膨胀时，会使读出的体积偏大．然后调整量筒高度，使量筒内液面和集气瓶中液面相平，以保证集气瓶中气体的压强和外界大气压相等，最后再读取量筒内水的体积即为产生O₂的体积．读数时若仰视量筒内的液面会使读数偏小，即读取O₂的体积偏小；
（2）根据质量守恒定律，反应前试管与药品的总质量减去反应后试管与残留物的质量即可得产生O₂的质量为15.95 g-15.55 g=0.4 g，n（O₂）=$\frac{0.4g}{32g/mol}$=0.012 5 mol，结合Vm=$\frac{V}{n}$计算O₂的摩尔体积．

解答 解：（1）在测量收集到O₂的体积时，先将装置中的气体冷却至室温，否则气体受热膨胀时，会使读出的体积偏大．然后调整量筒高度，使量筒内液面和集气瓶中液面相平，以保证集气瓶中气体的压强和外界大气压相等，最后再读取量筒内水的体积即为产生O₂的体积，则操作顺序为②①③；
读数时若仰视量筒内的液面会使读数偏小，即读取O₂的体积偏小，
故答案为：②①③；偏小；
（2）根据质量守恒定律，反应前试管与药品的总质量减去反应后试管与残留物的质量即可得产生O₂的质量为15.95 g-15.55 g=0.4 g，n（O₂）=$\frac{0.4g}{32g/mol}$=0.012 5 mol，O₂的摩尔体积$\frac{0.2797L}{0.0125mol}$=22.38 L/mol，
故答案为：0.0125；22.38 L/mol．

点评 本题考查实验装置的综合应用及摩尔体积测定，为高频考点，把握实验装置的作用、物质的量计算等为解答的关键，侧重分析与应用、计算能力的考查，题目难度不大．