题目内容
某同学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(如上图,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。
完成下列问题:
(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__________ (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?________________________。
(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(25 ℃、1.0×105Pa),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式(含a、b、c,不必化简):M(O2)=__________。
解析:本题是一道化学实验的综合题。考查的内容有实验的操作、原理,数据的采集和处理,利用常用的化学仪器做定量的实验,在采集数据时还应用了物理常识。第(1)小题是考生熟悉的常用的“查漏”方法,用手握住试管,体温使导管在浸入水槽中的出口处冒出气泡,放开手后,有少量水吸入导管,表明不漏气。第(2)小题,因为排出的气体是需要用排出的水的体积衡量的,而反应前后的量筒温度是不同的,因此,反应终止应该先停止加热,待体系恢复到室温时再取出导管。这一步操作跟通常的实验不同,所以停止加热时导管的出口要高于量筒内的液面,此时即使不取出导管而停止加热,也不会造成水的倒吸。停止加热,恢复到室温后,将量筒下移以调节量筒内的液面与水槽一致,此时量筒内气体压强也为大气压,读数才是正确的。所以本小题的正确顺序是②①③。第(3)小题量筒应慢慢下移。第(4)小题利用恒压下的气体公式求得气体的物质的量和相对分子质量。
答案:(1)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)②①③
(3)慢慢将量筒下降
(4)![]()