气体摩尔体积.doc

有关物质式量或气体摩尔体积测定例析文肖灿芝一、例析与练习例1现有药品：锌片W（W1）、稀硫酸、无水硫酸铜、氧化铜和水。请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，粗略测定锌的原子量（假设环境为标准状况）。 图1可供选择的实验装置（1）应选用的装置是（只要求写出装置的标号）_。（2）所用装置的连接序号是（省略胶管填各接口的字母）_。（3）为保证不漏出氢气，操作中加放试剂的方法是_。（4）用实验所测得的数据，写出计算锌的原子量的数学式：锌的原子量A=_。解析：（五定出结果）1定原理：2定方法：用量气法求（从水入水，无需选用干燥装置）。3定装置：发生装置量气装置，（最简单）4定接口顺序：GFEI5定计算式：锌的原子最M224参考答案：（1）应选用的装置是：；（2）G、F、E、I；（3）向试管中加入足量稀硫酸后，将试管斜放，再把锌片放在试管内壁上，塞紧塞子，将试管慢慢直立，让锌片滑下与硫酸接触反应。（4）224。相关练习：1中学实验室中可应用温度计、气压计、尺、托盘天平和如图2所示的甲、乙、丙仪器，再应用稀硫酸和宽度、厚度均匀的纯镁带（一般镁带每米的质量为125g左右）测定产生气体的摩尔体积。如在标准状况下进行实验，试回答：图2实验仪器（1）镁带和稀硫酸应分别放在_、_仪器中。（2）仪器丙由左右两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水，上下移动两管以调节液面高低。甲乙两管各有两根导管，用胶管连接对应接口后，倒置盛硫酸的试管，发生反应放出气体。胶管的连接方式如下：A连接_，B连接_，C连接_。在读数时，上下移动丙中无刻度一边的管子，使_，原因是_。（3）参加反应的镁带的质量一般应控制在（）。A001gB005gC01gD05g（4）最大载荷量为200g的托盘天平可精确称到（）。A10gB1gC01gD001g（5）参加反应的镁带截取的长度范围应为（）。A160cmB80cmC40cmD20cm（6）如果称取的镁带长Lm、质量为mg。现截取镁带长为xcm，产生气体的体积为VmL,则测得标准状况下气体的摩尔体积：_L参考答案：（1）甲、乙；（2）D，E，G；丙中两管液面相平，原因是使整个系统中压强与大气压相等，减少实验误差。（3）B；（4）C；（5）C；（6）24。例2为了测定某烷烃样品（丁烷并含少量丙烷等气态烃）的平均分子量，设计了下面的实验：取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶，准确称其质量为；往锥形瓶中通入干燥的该烷烃样品，塞好胶塞，准确称量；重复操作，直到前后两次称量结果基本相同，得到质量m；往锥形瓶中加满水，塞好胶塞，准确称量，得到质量。已知实验时的温度为T（K）、压强为（kPa）、水的密度为水（gL）、空气的平均分子量为290、密度为空气（g）。回答下列问题：图3可供选用的装置（1）具体说明本实验的原理_。（2）步骤为什么要重复操作直到前后两次称量结果基本相同?（3）具体说明本实验中如何做到每次测量都是在相同体积下进行?（4）本实验中收集气体样品的操作，可选用的方法是（用图3中标号填空）_。（5）锥形瓶内空气的质量（空）的计算式为：_。（6）锥形瓶内样品的质量（样品）的计算式为：_。（7）由实验测得该烷烃的平均分子量是（写出算式）_。解析：1分析考查目的：考查学生对阿佛加德罗定律的理解程度以及对相关实验操作的熟练程度和技能技巧。2确定解题原理：（1）同温、同压、同体积下：mm=MM3选择操作方法：测平均数据的方法采用重复操作，直到两次称量基本相同止；标记法为了保证每次测量气体的体积相同，实验中采取了最简单的标记法。3推测计算结果：略。参考答案：（1）根据阿佛加德罗定律：同温、同压下，两种相同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比。（2）保证瓶内空气完全排尽，样品气恒重；（3）在第一次称量前，待锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口胶塞上做一标记，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准。（4）D（5）mm空气（6）空气（7）290m样品/空气或290（mm）m空气+290或290（）（）水空气290相关练习：2实验室可以用图4所示仪器连接起来制备纯净的二氧化碳并测定其式量。图4可供选用的装置 现用含少量硫化亚铁的大理石和盐酸反应制取气体，实验步骤如下：（1）将橡皮塞B塞在A烧瓶口，并用橡皮筋套在烧瓶的瓶颈处以标记橡皮塞所塞入瓶颈的深度，准确称其质量为1。（2）连接制备和净化气体的装置，其连接顺序是_接_，_接_，_接_，_接_。（3）将导管G插入烧瓶A中用向（上或下）_排空气法收集气体；检验气体已经充满烧瓶的方法是_。若经检验，气体已经充满烧瓶，迅速用橡皮塞塞好烧瓶瓶口，并称其质量为。（4）将烧瓶口的橡皮塞取下，向烧瓶内注水至标记线，再将水小心地到入量筒，测量出水的体积为；将该体积换算成标准状况时的体积为。请写出式量的计算式：_。若不将气体干燥和净化，所测定的数值将会（填“偏高”或“偏低”）_，其理由是_。参考答案：（2）g-a-b-c-d-e-f-h;（3）用燃着的木条放在瓶口，若火焰熄灭，则表明二氧化碳气体已经充满。（4）二氧化碳式量计算式：22400（）290；偏低；其理由是所含杂质气体硫化氢、氯化氢、水蒸气的式量均小于的式量44。二、有关气体摩尔体积或物质式量测定实验题的解题思路及注意事项1解题思路根据测定结果量设计实验可测量量2注意事项（1）选择测量气体量的方法：称质量；用吸收剂吸收后称质量；量体积（选用“惰性液体”）：多量用量筒，量少用滴定管与无刻度玻璃管组合而成的量气装置（如练习题1中的丙装置）；（2）选择准确测量气体体积的操作方法：为使称量恒重，采用重复操作，直至两次称量结果基本相同为止；为使每次测定的体积相同，常用标记法：橡皮塞划线标记或橡皮筋标记法。（3）为使产生的气体无损