氣體體積質(zhì)量的測(cè)定

專題講座一最常考的兩個(gè)定量實(shí)驗(yàn)——?dú)怏w體積、質(zhì)量的測(cè)定當(dāng)前第1頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)知識(shí)梳理遞進(jìn)題組當(dāng)前第2頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)知識(shí)梳理定量實(shí)驗(yàn)中常測(cè)定3種數(shù)據(jù)：溫度、質(zhì)量和體積。溫度——用溫度計(jì)測(cè)量當(dāng)前第3頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)1.氣體體積的測(cè)定裝置既可通過(guò)測(cè)量氣體排出的液體體積來(lái)確定氣體的體積(二者體積值相等)，也可直接測(cè)量收集的氣體體積。直接測(cè)量氣體體積的常用裝置當(dāng)前第4頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)(1)直接測(cè)量法。如圖A、B、C、D、E均是

直接測(cè)量氣體體積的裝置。裝置A：測(cè)量前可先通過(guò)調(diào)整左右兩管的高度使左管(有刻度)充滿液體，且兩管液面相平。裝置B：測(cè)量收集氣體體積時(shí)，應(yīng)先將氣體冷卻至室溫，再慢慢將量筒下移（或上移），使量筒內(nèi)外的液面高度相同，再讀取體積。當(dāng)前第5頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)裝置C：則是直接將一種反應(yīng)物置于倒置的漏斗中，另一反應(yīng)物置于水槽中，二者反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的體積可以直接測(cè)量。裝置D：用于測(cè)量混合氣體中被吸收(或不被吸收)的氣體的體積數(shù)。讀數(shù)時(shí)，球形容器和量氣管液面相平，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于被反應(yīng)管吸收后剩余氣體的體積。當(dāng)前第6頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)裝置E：直接測(cè)量固液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積，

注意應(yīng)恢復(fù)至室溫后再讀取注射器中氣體的體積。(一般適合滴加液體量比較少的氣體體積測(cè)量)。(2)間接測(cè)量法。如F裝置是通過(guò)測(cè)量氣體排出的液體體積來(lái)確定氣體體積。讀數(shù)時(shí)，應(yīng)先冷卻至室溫，再上下移動(dòng)量筒，使量筒中液面和廣口瓶?jī)?nèi)的液面相平后再讀數(shù)。當(dāng)前第7頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)2.氣體質(zhì)量的測(cè)量裝置氣體質(zhì)量的測(cè)量一般是用吸收劑將氣體吸收，然后再稱量。常見(jiàn)的吸收裝置：測(cè)定氣體的質(zhì)量時(shí)，要防止空氣中相關(guān)氣體的干擾。返回當(dāng)前第8頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)遞進(jìn)題組題組一氣體體積的測(cè)定1.為了測(cè)定已部分變質(zhì)的過(guò)氧化鈉樣品的純度，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，圖中Q為彈性良好的氣球，稱取一定量的樣品放入其中，按如圖所示的裝置安裝好儀器，打開(kāi)分液漏斗的活塞，將稀硫酸滴入氣球中。當(dāng)前第9頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成________種氣體，其中的反應(yīng)有________個(gè)為氧化還原反應(yīng)。(2)為測(cè)定反應(yīng)時(shí)生成氣體的總體積，滴稀H2SO4前必須關(guān)閉________(填“K1”、“K2”或“K3”，下同)，打開(kāi)______。(3)當(dāng)上述反應(yīng)停止時(shí)，將K1、K2、K3均關(guān)閉，然后先打開(kāi)K2，再緩緩打開(kāi)K1，這時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是___________。當(dāng)前第10頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)(4)b中裝的固體試劑是__________，為何要緩緩打開(kāi)K1？__________。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，量筒Ⅰ中有xmL水，量筒Ⅱ中收集到y(tǒng)mL氣體，則過(guò)氧化鈉的純度是________(用含x、y的式子表示，上述體積均已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。當(dāng)前第11頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)解析變質(zhì)的Na2O2中可能含有碳酸鈉，當(dāng)樣品與稀硫酸接觸后發(fā)生反應(yīng)：2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O、H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋CO2↑＋H2O，因而Q內(nèi)產(chǎn)生O2與CO22種氣體，其中的反應(yīng)有1個(gè)為氧化還原反應(yīng)。測(cè)定Na2O2的純度，可通過(guò)直接測(cè)定CO2和O2的體積，然后經(jīng)換算求出。將稀H2SO4加入氣球前，關(guān)閉K1和K2，打開(kāi)K3，反應(yīng)結(jié)束時(shí)氣球膨脹的體積與量筒Ⅰ中所接收的水的體積相等，此為CO2與O2的體積之和。待氣球中反應(yīng)完全后，關(guān)閉K3，當(dāng)前第12頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)打開(kāi)K2，再緩緩打開(kāi)K1，此時(shí)氣球漸癟，氣體會(huì)經(jīng)干燥管b進(jìn)入量筒Ⅱ，CO2被干燥管中的吸收劑吸收，量筒Ⅱ中收集到氣體的體積即為O2的體積。由題意可知，CO2和O2的總體積為xmL，O2的體積為ymL，故CO2的體積為(x－y)mL，可知Na2O2與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為2y∶(x－y)，則Na2O2的純度為w(Na2O2)＝當(dāng)前第13頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)答案

(1)2

1

(2)K1、K2

K3

(3)氣球Q慢慢變小，氣體進(jìn)入量筒Ⅱ中(4)堿石灰控制氣體的流速，使CO2被充分吸收當(dāng)前第14頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)題組二氣體質(zhì)量的測(cè)定2.有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前后C、D裝置質(zhì)量的變化，測(cè)定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。當(dāng)前第15頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)(1)加熱前通入空氣的目的是_____________________________，操作方法為_(kāi)______________________________________________________________________。除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳關(guān)閉b，打開(kāi)a，緩緩?fù)ㄈ肟諝?，直至a處出來(lái)的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止當(dāng)前第16頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)(2)裝置A、C、D中盛放的試劑分別為A______________，C____________________，D________________。解析A、C、D都是U形管，不能盛液體試劑，只能盛固體試劑。A處試劑必須能同時(shí)吸收CO2和水蒸氣，故A處盛的是堿石灰；C、D兩處分別吸收水蒸氣和CO2，故C處可盛無(wú)水CaCl2或P2O5，D處可盛堿石灰。堿石灰無(wú)水CaCl2或P2O5

堿石灰當(dāng)前第17頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)(3)若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測(cè)得的NaCl的含量將________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”，下同)；若B中反應(yīng)管右側(cè)有水蒸氣冷凝，則測(cè)定結(jié)果中NaHCO3的含量將________；若撤去E裝置，則測(cè)得Na2CO3·10H2O的含量將________。解析若A裝置盛放NaOH溶液只吸收CO2，不吸收水蒸氣，則混合物中產(chǎn)生水蒸氣的Na2CO3·10H2O和NaHCO3的總質(zhì)量在計(jì)算中會(huì)增大，因此測(cè)得的NaCl的含量會(huì)偏低；偏低無(wú)影響偏低當(dāng)前第18頁(yè)\共有20頁(yè)\編于星期五\2點(diǎn)若B中反應(yīng)管右側(cè)有水蒸氣冷凝，則水蒸氣總質(zhì)量減小，Na2CO3·10H2O和NaHCO3的總質(zhì)量在計(jì)算中會(huì)減小，但是NaHCO3的質(zhì)量是根據(jù)CO2的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，所以測(cè)得的NaHCO3的含量不受影響；若撤去E裝置，則D裝置可吸收來(lái)自外界空氣中的CO2，使得NaHCO3的質(zhì)量在計(jì)算中會(huì)增大，故測(cè)得的Na2CO3·10H2O的含量會(huì)偏低。答案

偏