题目内容

20．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（如图所示，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（请填写步骤代号）．
（3）测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？慢慢将量筒下移．
（4）如果实验中得到的氧气体积是c L（换算为标准状况下后），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）=$\frac{22.4×（a-b）}{c}$（g/mol）．

分析 （1）通过气体发生器与液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏；一般用到的方法有：空气热胀冷缩法、注水法等；据此解答；
（2）从气体的热胀冷缩和读量筒中气体体积的方法两方面进行分析；
（3）观察装置图可知，量筒内液面高于水槽液面，只要将量筒慢慢下移即可，从气体的热胀冷缩和读量筒中气体体积的方法两方面进行分析；
（4）依据标况下的氧气体积是cL，计算氧气的质量和物质的量，依据M=$\frac{m}{n}$计算．

解答 解：（1）装置气密性检查方法：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，表明不漏气；
故答案为：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，表明不漏气；
（2）要准确测量气体体积必须保持量筒内外气体的温度和压强相等，因此在读取量筒内气体的体积之前，应使试管和量筒内的气体都冷却至室温；再调节量筒内外液面高度使之相同，所以正确的顺序为：②①③；
故答案为：②①③；
（3）试管和量筒内的气体都冷却后，量筒内的液面一定高于量筒外的液面，慢慢将量筒下移，量筒上方气体体积减小，压强增大，当量筒内气体压强等于外界大气压时，量筒内液面和水槽内液面相平；
故答案为：慢慢将量筒下移；
（4）氧气的质量=（a-b）g；
n=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{c}{22.4}$mol；
依据M（O2）=$\frac{m}{n}$=$\frac{22.4×（a-b）}{c}$（g/mol）；
故答案为：$\frac{22.4×（a-b）}{c}$（g/mol）．

点评 本题为实验题，侧重考出制取气体装置气密性检验、气体体积测量方法，熟悉基本实验操作是解题关键，题目难度不大．

练习册系列答案
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化学键H-HCl-ClH-Cl
键能436kJ/mol243kJ/mol431kJ/mol
则下列热化学方程式不正确的是（　　）
A．$\frac{1}{2}$H2（g）+$\frac{1}{2}$Cl2（g）═HCl（g）△H=-91.5 kJ•mol-1
B．H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）△H=-183 kJ•mol-1
C．2HCl（g）═H2（g）+Cl2（g）△H=183 kJ•mol-1
D．$\frac{1}{2}$H2（g）+$\frac{1}{2}$Cl2（g）═HCl（g）△H=91.5 kJ•mol-1
11．设计下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末，不能达到预期目的是（　　）
A．分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢
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15．A、B、C、D、E五种常见化合物，都是由下面中的离子形成的：阳离子：K+、Na+、Al3+、Fe3+     阴离子：HCO3-、SO42-、OH-、Cl-为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其结果是：
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②将它们进行焰色反应，仅有C、E为紫色（透过蓝色钴玻璃）；
③将B溶液滴人到C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；
④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，只有D中放出无色气体，只有A、C中产生白色沉淀；
⑤将A、E两溶液混合，未见沉淀或气体生成．根据上述实验填空：
（1）写出的化学式：AFe2（SO4）3，CKAl（SO4）2．
（2）写出B和D反应的离子方程式HCO3-+OH-═H2O+CO32-．
（3）进行焰色反应实验操作时，使用铂丝前应该用盐酸洗涤．
（4）在D溶液中加入少量澄清石灰水，其离子方程式为Ca2++2HCO3-+2OH-═CaCO3↓+2H2O+CO32-
（5）向100mL 1mol/L C溶液中加入0.2molBa（OH）2溶液，充分反应后得到溶液得溶质是KAlO2．
5．我国第二代身份证采用的是具有绿色环保性能的PETG新材料，PETG新材料可以回收再利用，而且对周边环境不构成任何污染．PETG的结构简式如下：

这种材料可采用如下图所示的合成路线

（1）$\stackrel{KMnO_{4}}{→}$
（2）RCOORl+R2OH→RCOOR2+R1OH（R、R1、R2表示烃基）
试回答下列问题：
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（4）写出反应②的化学方程式：BrCH2CH2Br+2NaOH$→_{△}^{水}$HOCH2CH2OH+2NaBr
（5）写出同时符合下列两项要求的E的所有同分异构体的结构简式．
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