有关实验体积读数的题

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1、例1 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 把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥试管中,准确称量,质量为ag. 装好实验装置 检查装置气密性 加热,开始反应,直到产生一定量的气体 停止加热(如图,导管出口高于液面) 测量收集到气体的体积 准确称量试管和残留物的质量为bg 测量实验室的温度 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 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? (2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤;调整量筒内外液面高度,使之相同;使试管和量筒内的气体都冷却到室温;

2、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、1.01105Pa),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)=,思路分析：（1）有三个要点：将导管出口浸入水槽中；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，且高度不变（此点不要疏忽，若气密性不好，由于手握住试管后温度上升，则气体完全有可能从导管口逸出，只有水进入导管，且高度保持不变，说明气体不能再从其它地方进入，则气密性良好）。 （2）关键弄清如何排序。而对

3、来说，必须先冷却至室温，否则即使高度暂时调平，至试管和气体冷却至室温时液面又不相平，故应为。 （3）和物理知识相联系知：慢慢将量筒下移。 （4）据V1/V2=T1/T2，将c LO2化为标准状况体积为：273K/(273+25)Kc L=273 c/298 L, n(O2)=273 c/298 L22.4L/mol=273c/(29822.4) mol m(O2)=(a-b)g M(O2)=m(O2)/n(O2)=29822.4(a-b) c/273 g/mol 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,有少量的水进入导管,表明装置不漏气；(2)与(3)

4、见分析划线；(4)22.4L.mol-1298K(a g-b g)/(273KcL) 方法要领：题中要求学生在特定的实验条件下，有创造性的解决具体问题。解题中要注意到题目中所要求检验气密性的装置中已放入反应物，所以不能用“给试管加热”的方法，而只能用“手握住试管”的方法。更多的信息要结合装置图去获取，请认真观察装置图，并注意以下几处： 收集气体的装置是量筒而不是试管；停止加热后，导气管出口高于液面；停止加热后，量筒内液面高于水槽中液面。 防止回答“如何使量筒内外液面高度相同”时错答成：将试管上下移动。,例2 某课外活动小组模拟呼吸面具中的原理（过氧化钠与潮湿二氧化碳反应），设计用下列仪器来制取

5、氧气并测量氧气的体积。 下图中量气装置E是甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度（050mL），供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。 实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。 试回答： （1）上述装置的连接顺序是（填连接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略）： （2）装置C中放入的反应物是 和 。 （3）装置A的作用是 ；装置B的作用是 。 （4）为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意 和 （填写字母编号） a.视线与凹液面最低处相平 b.等待片刻，待

6、乙管中液面不再上升时，立即读数 c.读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平 d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平,思路分析： 观察C装置在U型管的一侧用玻璃纤维隔开，上边可以放置固体，这显然是一个类似于启普发生器的装置，可用于制取二氧化碳，由于碳酸钠易溶于水，用它制取二氧化碳会使U型管失去随时开关的作用，因此必须选用大理石和盐酸（硫酸钙微溶于水，会使反应速率渐慢），而盐酸易挥发可用NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，在D中放置过氧化钠，由于气体与固体物质反应是在固体表面进行的，CO2不可能充分反应，会与O2一同逸出，可用NaOH溶液除去其中的CO2，然后再测量O2的体积。要清楚U型管的作

7、用原理，当向一端（甲管）充入O2后，由于压强增大甲管液面下降、乙管液面上升、二管液面的差即说明甲管中O2的相互高度，使液面相平，这时甲管中的读数就是正常压强条件下较准确的体积。 答案：（1）（可颠倒） （2）大理石、盐酸 （3）吸收氧气中未反应的CO2，吸收CO2中混有的HCl （4）a、c 方法要领：本题考查的主要知识有：制气、净化、量气、融物理的压强问题和化学问题于一体，考查综合分析能力。根据题意要求，模拟呼吸面具的原理，制取氧气并测量体积，其思路是：制取CO2、净化CO2、CO2与Na2O2反应、除去未反应的CO2、测量O2体积。应注意的问题有：CaSO4微溶、不能用大理石和H2SO4制

8、CO2；量气时要清楚U型管的作用，当向甲管充入氧气后，由于压强增大，甲管液面下降、乙管液面上升，二管液面的差说明甲管中氧气压强较大，此时测出的O2体积偏小，应调节使两液面高度，使液面相平，此时甲管中的读数就是正常压强条件下较准确的读数。,例3 测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应生成的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800mL烧杯、100mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19g/cm3）、水。按图所示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样品全部反应，产生的气体不超过100ml） （1）补充下列实验步骤，直到反应开始进

9、行（铁架台和铁夹的安装可省略）： 将称量后的合金样品用铜网小心地包裹好，放在800mL烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。 （2）合金样品用铜网包裹的目的是 。,思路分析：这个实验其实是很简单的，根据铝和锌都能与盐酸反应。由合金质量与生成的氢气的体积，解方程组可以求出铝和锌的物质的量和质量。实验的关键是必须用量筒收集到全部氢气并且不能混有空气。如果烧杯内水面没有没过漏斗，则在将量筒倒扣时，必然将空气带入量筒内。烧杯中水面到杯口要有100mL空间，这是为了防止氢气将酸液排出杯外，流到桌上。一定要先把水加入和将漏斗倒插后才能加入浓盐酸，如果一开始就加入盐酸，立即与铝、锌反应，来不及收集产生的全部氢

10、气，定量实验就是失败的。铜与盐酸不反应，但铜的密度较大，可以将样品沉在烧杯底部，避免被氢气泡带出到漏斗外导致实验失败。 答案：（1）在烧杯内注入水，直到水面没过漏斗；在100mL量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏斗颈伸入量筒中，烧杯中水面到杯口至少保留100mL空间；将长颈漏斗（或玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，直到有气体产生。 （2）使样品在反应时能保持在烧杯底适当的位置。 方法要领：该题以混合物均与酸反应产生氢气的计算为背景，以常用仪器烧杯、漏斗、量筒组成实验装置图为信息，将制取氢气和收集气体在同一烧杯中进行，新颖独特，富有创造性。并通过对实

11、验细节的考查来强化对实验基本操作的考查。解题关键要把握：气体装置的密封性，即在酸与金属反应前漏斗应液封起来，故先加水至水面没过漏斗颈；排水法收集气体时量筒中水倒扣时应无气泡；产生气体时，量筒中水会排出，应预留空间；因用漏斗收集气体，为防止气体逸出，合金的位置应相对固定，防止反应时因产生气体而游动。,练习 1（06江苏18）(10分)苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。 试回答下列问题： Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌，搅拌的作用是_。 甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。该过程中需将混合物冷却，其目的是_。 实验过程中，

12、可循环使用的物质分别为_、_。 实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作是_，其原理是_ 。 实验中发现，反应时间不同苯甲醛的产率也不同（数据见下表）。 反应时间/h12345苯甲醛产率/%76.087.583.672.564.8请结合苯甲醛的结构，分析当反应时间过长时，苯甲醛产率下降的原因 。 答案：(1)使反应物充分接触，增大反应速率 (2)降低MnSO4的溶解度 (3)稀硫酸 甲苯 (4)蒸馏 利用甲苯和苯甲醛的沸点差异使二者分离,2. （2006全国卷II） 可用图示装置制取少量乙酸乙酯（酒精灯等在图中均已略去）。请填空： （1）试管a中需加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL，正确的加入顺序用操作

13、是 。 （2）为防止a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是 。 （3）实验中加热试管a的目的是： ； 。 （4）试管b中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是 。 （5）反应结束后，振荡试管b，静置。观察到的现象是 。,答案：（1）先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加入冰醋酸 （2）在试管a中加入几粒沸石（或碎瓷片） （3） 加快反应速率； 及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动 （4）吸收随乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质和乙醇 （5）b中的液体分层，上层是透明的油状液体,3 在一定条件下，萘可以被硝酸和硫酸的混合酸硝化生成二硝基物，它是1,5-二硝基萘和1

14、,8-二硝基萘的混合物。后者可溶于质量分数大于98%的硫酸，而前者不能。利用这一性质可以将这两种异构体分离。 将上述硝化产物加入适量的98.3%的硫酸，充分搅拌，用耐酸漏斗过滤，欲从滤液中得到固体1,8-二硝基萘，应采用的方法是（1999年浙江省奥赛初赛试题） A.对所得的滤液蒸发浓缩冷却结晶 B.向滤液中缓缓加入水后过滤 C.向滤液中缓缓加入Na2CO3溶液后过滤 D.将滤液缓缓加入水中后过滤,思路分析：考查学生根据所给信息，利用两种二硝基萘在浓硫酸中溶解度的不同，进行分析、推理的能力。 1,8-二硝基萘可溶于98%的浓硫酸中，1,5-二硝基萘不溶，用耐酸漏斗分离即可。继续将1,8-二硝基萘

15、从浓硫酸中分离出，需要降低硫酸的浓度。如何降低浓硫酸的浓度，则要注意加入水或碱性溶液的方式。 答案：D 方法要领：有的同学会因不注意操作顺序的要求而错选B或C。虽然向滤液中加水或Na2CO3溶液都能达到降低硫酸浓度的目的，但浓硫酸的稀释要注意不可颠倒顺序，即不可将水倒入浓硫酸中。将碳酸钠溶液倒入硫酸中，比水倒入浓硫酸中更危险，因为不仅有水沸腾导致的飞溅，还会有CO2气体逸出时造成的酸液飞溅。,4 含苯酚的工业废水处理的流程图如下：二氧化碳BA苯苯酚废水设备1设备2设备3设备4设备5苯酚水苯氢氧化钠溶液氧化钙 （1）上述流程里，设备中进行的是 操作（填写操作名称）。实验室里这一步操作可以用 进行（填写仪器名称） （2）由设备进入设备的物质A是 ，由设备进入设备的物质B是 。（3）在设备中发生的化学方程式为 （4）在设备中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、H2O和 ，通过 操作（填写操作名称）可以使产物相互分离。 （5）上图中能循环使用的物质是C6H6、CaO、 、 。,