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1、第 1 页 共 6 页 测定 1mol 气体的体积 一、测定 1mol 气体的体积的方法 1 原理 mgMVVm 2 方法 转化 直接测量 间接测量(氢气的质量 镁带的质量)(氢气的体积 水的体积)1 mol氢气的体积:(mmmMgMMVVV2222(H)(Mg)H)H)H)二、化学反应气体体积测定装置 注意:液体量瓶的瓶颈上有 110130 mL 刻度线 三、操作步骤 1 记录实验时室内温度;2连接好气体摩尔体积测定装置,并检查装置的气密性;3 用小烧杯向气体发生器加入 20 mL 水;精确测量镁条的质量-0.100-0.110g(精确至 0.001g)4 用注射器在气体发生器加料口抽气,使
2、储液瓶中导管内液面与导管外液面持平。5 气体发生器加入 10 mL 3mol/L 硫酸 6 镁条反应完后再静置 35 分钟,使容器内的温度冷却到室温 7 用注射器在气体发生器加料口抽气,使储液瓶中导管内液面与导管外液面持平。读出液第 2 页 共 6 页 抽气装置 体量瓶内气体的体积数。8 重复上述操作 9 计算 数据记录与处理表 实验记录:温度_ 实验次数 镁带质量(g)硫酸体积(mL)液体量瓶中的液体体积(mL)抽出气体的体积(mL)氢气的体积(mL)计算 1mol 氢气体积(mL)1 0.99 2 氢气的体积液体量瓶中的液体体积硫酸体积+抽出气体的体积 10误差分析 练习:1(普陀二)在常
3、温常压下,可利用下列装置来测定气体体积(1)写出装置名称:A 。C 装置的作用是 。(2)若称取 0.113 g 镁带跟 10.00 mL 稀硫酸(足量)完全反应制取氢气,并测定 1 mol 氢气的体积(在常温常压下测定)。反应结束时 C 中的液面刻度为 128.00 mL,则得此条件下1 mol 氢气的体积为 L(精确到 0.001)。(3)上述测出 1 mol 氢气的体积比该温度和压强下的理论值偏高的原因是(假设操作和装置都无问题)(选填编号,下同)。A未冷却到室温 B反应速率太快 C未进行抽气操作 D装置气密性不好(4)若利用上述装置测定 CO2的气体摩尔体积。B 中所盛放的液体应为 A
4、饱和 Na2CO3溶液 B饱和 NaHCO3溶液 C水 D澄清石灰水 仪器 A 中盛放的试剂应为_ A大理石,浓盐酸 B纯碳酸钠,稀硫酸 C纯碳酸钙,稀硫酸 D纯碳酸钠,稀盐酸(5)用以上装置测出的气体摩尔体积均比理论值大,你认为减小实验误差可行的措施是_ A把 A 装置浸入盛水(常温)的水槽中 B减小酸的浓度 C把 A 装置浸入盛冰水的水槽中 D增大酸的浓度 2(十四校二)利用下图所示实验装置可以测定一条条件下 1mol 气体的体积,图中仪器 C称为液体量瓶,瓶颈上有 110130mL 刻度线。将一定质量的镁带和过量的衡硫酸在仪器A 瓶中完全反应,产生的 H2将 B 瓶中的液体压入液体量瓶中
5、,根据液体的体积可以转换成 H2的体积。第 3 页 共 6 页 实验步骤(1)装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检查。(2)用砂皮擦去镁带表面的氧化物,然后称取 0.100g0.110g的镁带,把数据记录于表格。(3)取下 A 瓶加料口的橡皮塞,用小烧杯加入 20ml 水,再把已称量的镁带加到 A 瓶的底部,用橡皮塞塞紧加料口。(4)用注射器从 A 瓶加料口处抽气,使 B 瓶导管内外液面持平。(5)用注射器吸取 10mL 3mol/L 硫酸,用针头扎进 A 瓶加料口橡皮塞,将破酸注入 A 瓶,注入后迅速拔出针头。(6)当镁带完全反应后,读取 C 瓶中液体的体积,把数据记录于表格。(7)用注
6、射器从 A 瓶加料口处抽气,使 B 瓶中导管内外液面持平,记录抽出气体的体积,把数据记录于表格。重复上述操作进行第二次实验,避免偶然误差。根据上述实验方法回答下列问题:实验室温度:25,压强:101kPa。该条件下 1mol 氢气体积的理论值:为 24.5L(1)连接装置及气密性检查:当 A 瓶加料口塞上橡胶塞,可以确认装置气密性合格。(2)B 中所装液体一般是 (填“水”或“品红”)。A 中发生反应的离子方程式为 。(3)实验数据如下:温度:25(镁元素的相对原子质量为 24.3)实验次数 m(Mg)g 硫酸体积 ml 液体量瓶中液体体积 ml 抽出气体体积 ml 氢气体积 ml 计算 1m
7、ol 氢体积 L 1 0.100 10.0 110.0 6.5 X 2 0.115 10.0 121.0 8.0 上表中 X=。计算 1mol 氢气体积两次实验的平均值=L。计算实验误差:(实验值-理论值)/理论值100%=引起该误关的可能原因 (填字母)A镁带中含有跟硫酸不反应的杂质 B没有除去镁带表面的氧化镁 C镁带中含有杂质铝 D所用稀硫酸不足量(4)许多同学在实验中测得的数据偏高(记录数据时已恢复至室温)。为此,某化兴趣小组的同学对此实验方案提出了两条修正建议A、B 瓶的气体中含有水汽,增加的气体体积中所含的水汽,不该计入氢气的体积。B 瓶中导管(图中阴影部分 VB)内液柱部分在反应后
8、为空气所占据,不该计入氢气的体积。你认为他们的意见合理的是 (合理则填序号,否则填“无”)第 4 页 共 6 页 如有合理之处,请根据下面的数据给出修正的 1mol 氢气体积的数学表达式。(镁元素的相对原子质量为 24.3)实验次数 m(Mg)g 硫酸体积ml 液体量瓶中液体体积 ml 抽出气体体积 ml B 瓶的一段液柱体积 ml 水汽体积百分含量 计算 1mol氢体积 L 1 0.100 10.0 110.0 6.5 VB a%1mol 氢气体积=L(填写数学表达式)。3铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学,为测定某含镁 3一 5的铝镁合金(不含其它元
9、素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。【探究一】实验方案:铝镁合金溶液NaOH测定剩余固体质量 实验中发生反应的化学方程式是 实验步骤:(1)称取 54g 铝镁合金粉末样品,投入 VmL 20molL-1NaOH 溶液中,充分反应。NaOH 溶液的体积 V (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将 (填“偏高”或“偏低”)。【探究二】实验方案:铝镁合金盐酸测定生成气体的体积实验装置:问题讨论:(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在 A、B 之间 添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是:(填“需要”或“不需要”)。(2)为使测定结
10、果尽可能精确,实验中应注意的问题是(写出两点):【探究三】实验方案:称量 x g 铝镁合金粉末放在如右图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。问题讨论:(1)欲计算 Mg 的质量分数,该实验中还需测定的数据是 (2)若用空气代替 O2进行实验,对测定结果何影响?(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。4(03上海)工业上测量 SO2、N2、O2混合气体中 SO2含量的装置如下图;反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和 I2发生的反应为(N2、O2不与 I2反应):SO2I22H2OH2SO42HI(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的体积等于 的体积(填写气体的第 5 页 共 6 页 分
11、子式)。(2)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气,则测得的 SO2含量 (选填:偏高,偏低,不受影响)。(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用 代替(填写物质名称)。(4 若碘溶液体积为 Va mL,浓度为 c molL1,N2与 O2的体积为 Vb mL(已折算为标准状况下的体积)。用 c、Va、Vb表示 SO2的体积百分含量为:。(5)将上述装置改为简易实验装置,除导管外,还需选用的仪器为 (选下列仪器的编号)。a烧杯 b试管 c广口瓶 d容量瓶 e量筒 f单孔塞 g双孔塞 5(01 全国)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
12、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。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 b g。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至室温;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
13、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、1.01l05 Pa),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)=_。6为验证“同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子”,该小组同学设计了如图所示的装置,图中 B 管的容积是 A 管的 2 倍,活塞 K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略;HCl 和 NH3均不溶于石蜡油;装置气密性好)。在 A 管中充满与大气压强相等的干燥 HCl 气体。操作是:_。控制活塞 K4、K5,调节 C,使 B 管充满与 A 管同压的干燥的 NH3。缓慢开启活
14、塞 K3,A 管中的现象是:_。要达到实验 目的,当反应完成并恢复到室温时,B 管中预期的现象是:_ _;若观察不到预期的现象,主要原因是:_ _。7 铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁 35的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实 第 6 页 共 6 页 验方案进行探究。填写下列空白。【方案一】实验方案将铝镁合金与足量 NaOH 溶液反应,测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是 实验步骤(1)称取 5.4g 铝镁合金粉末样品,溶于 VmL 2.0mol/L NaOH 溶液中,充分反应。则NaOH 溶液的体积 V 。
15、(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。【方案二】实验方案将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约 20,1.01105Pa)的体积。问题讨论 (1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:你认为最简易的装置其连接顺序是:A 接()()接()()接()(填接口字母,可不填满。)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因。实验结束时,在读取测量实验中生成氢气的体积时,你认为合理的是 。A待实验装置冷却后再读数 B上下移动量筒 F,使其中液面与广口瓶中液面相平 C上下移动量筒 G,使其中液面与广口瓶中液面相平 D视线与凹液面的最低点水平,读取量筒中水的体积(2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了右图所示的实验装置。装置中导管 a 的作用是 实验前后碱式滴定管中液面读数分别为 V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为_ mL。稀硫酸 合金 A B C D E F G 浓硫酸 水