填空题研究3　气体体积的测定及实验数据的处理

填空题研究3气体体积的测定及实验数据的处理01.研真题

明确考向02.固主干

夯实必备03.题型练

提升考能内容索引01.研真题明确考向【真题】(2025·河北卷)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。步骤如下：ⅰ.在A中加入150mLH2O和127gI2，快速搅拌，打开K1通入H2S，反应完成后，关闭K1，静置、过滤得滤液；ⅱ.将滤液转移至B中，打开K2通入N2，接通冷凝水，加热保持微沸，直至H2S除尽；ⅲ.继续加热蒸馏，C中收集沸点为125～127℃间的馏分，得到117mL氢碘酸(密度为1.7g·mL－1，HI质量分数为57%)。回答下列问题。(1)仪器A的名称：________，通入H2S发生反应的化学方程式：________________。圆底烧瓶I2＋H2S===S＋2HI解析：仪器A的名称为圆底烧瓶；I2的氧化性比S的氧化性强，通入H2S发生反应的化学方程式为I2＋H2S===S＋2HI。(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的：________(填标号)a.便于产物分离b．防止暴沸c．防止固体产物包覆碘c解析：I2在水中的溶解度较小，生成的S可能包裹在其表面阻止反应的继续进行，故步骤ⅰ中快速搅拌的目的是防止固体产物包覆碘，选c。(3)步骤ⅰ中随着反应的进行，促进碘溶解的原因：__________(用离子方程式表示)。(4)步骤ⅱ中的尾气常用________(填化学式)溶液吸收。

NaOH解析：步骤ⅱ中的尾气为H2S，有毒，是酸性气体，常用NaOH溶液吸收。(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序：先通入N2，再加热；步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序：__________________________________。先停止加热，再通一段时间的N2后关闭K2解析：为确保蒸馏装置内的HI全部进入C中，步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序为先停止加热，再通一段时间的N2后关闭K2。(6)列出本实验产率的计算表达式：__________。

(7)氢碘酸见光易分解，易被空气氧化，应保存在__________________________________。密封的棕色细口瓶中，并放在避光低温处解析：氢碘酸见光易分解，易被空气氧化，应保存在密封的棕色细口瓶中，并放在避光低温处。【高考动向】量气法实验具有装置变化多样的特点，这要求考生具有灵活的实验思维，不能形成思维定式，符合高考对“创新性”的考查要求。热重曲线分析常用于化学工艺流程题中，但近几年高考试卷的选择题、实验题中也出现了热重曲线分析的身影，考生在复习时应增加相关训练。02.固主干夯实必备主干知识1.量气法(1)方法阐述装置说明注意事项用于测量待测物质完全反应生成气体的体积①测量气体体积时，要保证压强、温度等外界条件相同，即读数时要上下移动水准管，调平水准管和量气管中的液面；②反应后读数前，需要先恢复至室温；③读数时视线与量气管凹液面最低处保持水平用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积(2)误差分析对于装置A，实验过程中可能造成误差的操作及对测得气体体积(V气)的影响如表所示。操作V气读数前未恢复至室温(高于室温)偏大水准管液面高于量气管液面偏小量气管液面高于水准管液面偏大读数时前仰后平(俯)；读数时前平(仰)后俯偏小读数时前俯后平(仰)；读数时前平(俯)后仰偏大2.定量实验中要有“数据”的采集处理意识(1)称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到0.1g，精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平，可精确到0.0001g。(2)测量液体体积时，一般实验中选用适当规格的量筒，可估读到0.1mL，准确度要求高的定量实验如酸碱中和滴定中选用(酸式或碱式)滴定管或移液管，可估读到0.01mL。容量瓶作为精密的定容仪器，用于配制一定物质的量浓度的溶液，一般不用于量取液体的体积。(3)气体除了量取外，还可以称量。称量气体的质量时一般有两种方法：一种方法是称量反应装置在放出气体前、后的质量减小值；另一种方法是称量吸收装置吸收气体前、后的质量增大值。3．厘清热重曲线分析思路“五要点”“设”：设晶体的物质的量为1mol，若题中给出晶体质量，则根据所给质量计算其物质的量。“算”：根据数据计算每步失去的质量m失。“失”：加热时，晶体一般是先失结晶水，再失非金属氧化物。“稳”：晶体中金属元素质量不减少，残留在剩余固体中。“定”：最后得到的固体物质一般为金属氧化物，由质量守恒可计算出金属氧化物中O的个数，由n(金属原子)∶n(O)即可求出最终固体物质的化学式。03.题型练提升考能再练真题1．(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。回答下列问题。(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先_______________________，而后将已称重的U形管c、d与石英管连接，检查__________。依次点燃煤气灯________，进行实验。

通入O2排除石英管中的空气装置气密性b、a解析：实验前，应先通入一定量的O2，排尽石英管中的空气，保证没有其他产物生成，而后将U形管c、d与石英管连接，检查装置气密性，随后先点燃b处酒精灯再点燃a处酒精灯，保证当a处发生反应时产生的CO能与CuO反应生成CO2。(2)O2的作用有____________________________________________________________。CuO的作用是____________________(举1例，用化学方程式表示)。

排除装置中空气，氧化有机物，将生成的CO2和H2O赶入c和d装置中完全吸收

(3)c和d中的试剂分别是________(填标号，下同)、________。A．无水CaCl2 B．NaClC．碱石灰(CaO＋NaOH) D．Na2SO3c和d中的试剂不可调换，理由是_______________________________。AC碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳解析：有机物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCl2吸收，其中c管装有无水CaCl2，d管装有碱石灰。二者不可调换，是因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳，影响最后分子式的确定。(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作：__________________________________________________________________________________________。取下c和d管称重。熄灭a处的煤气灯，继续吹入一定量的O2，然后熄灭b处煤气灯，待石英管冷却至室温，停止通入O2解析：反应完全以后应继续吹入一定量的O2，保证石英管中的气体产物完全吹入两个U形管中。(5)若样品CxHyOz为0.0236g，实验结束后，c管增重0.0108g，d管增重0.0352g。质谱仪测得该有机物的相对分子量为118，其分子式为________。C4H6O4

2．(2021·全国甲卷)胆矾(CuSO4·nH2O)易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题。(1)制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有________(填标号)。A．烧杯 B．容量瓶C．蒸发皿

D．移液管AC解析：制备胆矾时，根据题干信息可知，需进行溶解、过滤、结晶操作，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有烧杯和蒸发皿。(2)将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为_______________________，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是________________________________________________。

不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少(或硫酸利用率高)解析：直接用废铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，与这种方法相比，将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热制备胆矾的实验方案具有的优点是不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少(或硫酸利用率高)。(3)待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量H2O2，冷却后用NH3·H2O调pH为3.5～4，再煮沸10min，冷却后过滤。滤液经加热蒸发、冷却结晶、________、乙醇洗涤、________，得到胆矾。其中，控制溶液pH为3.5～4的目的是_______________________，煮沸10min的作用是_________________________。过滤干燥除尽铁离子，抑制硫酸铜水解破坏氢氧化铁胶体，易于过滤解析：CuO中含氧化铁杂质，溶于硫酸后会形成铁离子，为使铁元素以氢氧化铁的形式完全沉淀，需控制溶液pH为3.5～4，同时酸性环境还可抑制铜离子水解；操作过程中可能会生成氢氧化铁胶体，所以煮沸10min的目的是破坏氢氧化铁胶体，使其沉淀，易于过滤。(4)结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为m1，加入胆矾后总质量为m2，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为m3。根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为___________(写表达式)。

(5)下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是________(填标号)。①制得的胆矾未充分干燥②坩埚未置于干燥器中冷却③加热时有少量胆矾迸溅出来①③

题型预测3.(2025·江西南昌三模)测定NaAlH4粗产品的纯度。称取mgNaAlH4粗产品按如图所示装置进行实验，测定产品的纯度。(1)已知实验前C管读数为V1mL，向A中加入适量蒸馏水使NaAlH4完全反应，当A中反应完全后，冷却至室温后C管读数为V2mL(均折合成标准状况)。则该产品的纯度为__________(用含m、V1和V2的代数式表示，忽略加入蒸馏水的体积)。

(2)若实验前读数时B中液面和C管液面相平，实验后读数时B中液面高于C管，则测得的结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。偏高解析：若实验前读数时B中液面和C管液面相平，实验后读数时B中液面高于C管，则气体体积偏大，所以测得的结果偏高。4．(2025·安徽宣城二模)某实验小组测定[Co(Ⅱ)Salen]的载氧能力。将mg的[Co(Ⅱ)Salen](相对分子质量为M)加入圆底烧瓶中，在恒压漏斗中加入DMF(配合物在DMF中可吸氧)，如图搭建装置。检查仪器气密性的操作：先关闭___________，然后调节水平仪的水位至与量气管水位产生一定液面差。装置不漏气的现象是__________。调整水平仪高度，待________________________(填现象)时，记录量气管水位的体积刻度为V1。将DMF加入圆底烧瓶，待吸氧反应结束并规范操作后，记录量气管水位的体积刻度为V2。已知大气压为p，氧气的压强为p(O2)，温度为t

℃。配合物载氧量的{n(吸收的O2)∶n([Co(Ⅱ)Salen])}计算式为____________(结合理想气体状态方程pV＝nRT进行解答，已知0℃＝273K)。

活塞1和活塞2液面差恒定量气管水位与水平仪水位齐平

5．(2025·河南鹤壁等四市二模)某实验小组设计实验测定Pb3O4组成中PbO、PbO2的物质的量之比。步骤1：Pb3O4的分解。用托盘天平称取0.5g干燥的Pb3O4置于小烧杯中，加入2mL6mol·L－1HNO3溶液，用玻璃棒搅拌，使之充分反应，可以看到红色的Pb3O4快速变为棕黑色的PbO2，过滤分离混合物，并用少量蒸馏水多次洗涤，得到固体；将洗涤液并入滤液中。步骤2：PbO含量的测定。将上述滤液全部转移到锥形瓶中，加入调节剂使溶液pH为5～6，用c1mol·L－1EDTA-2Na(乙二胺四乙酸钠简写)溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液体积为V1mL。步骤3：PbO2含量的测定。将上述固体连同滤纸一并置于另一锥形瓶中，往其中加入30mLHAc-NaAc溶液，再向其中加入0.8gKI固体，摇动锥形瓶，使PbO2全部反应而溶解，此时溶液呈透明棕色。

(1)根据上述数据计算Pb3O4中PbO、PbO2的物质的量之比为_______(用含c1、V1、c2、V2的代数式表示)。

(2)步骤2滴定过程中，若滴定前俯视读数，滴定后仰视读数，其测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。偏高解析：步骤2滴定过程中，若滴定前俯视读数，滴定后仰视读数，消耗标准液体积偏大，PbO含量偏大，其测定结果偏高。(3)步骤3中，加入HAc-NaAc溶液调节pH，如果加入HAc过多，测定结果偏低，其原因是___________________________________(用离子方程式表示)。

回答下列问题。(1)A处时残留的化学式为____________，写出T5～T6

℃内发生反应的化学方程式：_________________________。Na2CO3·7H2O

(2)①实验小组同学需要物质的量浓度为cmol·L－1的Na2CO3溶液250mL，若需要称量Na2CO3·7H2O固体5.8000g。可选用的称量仪器为________(填标号)，c＝________mol·L－1。A.杆秤 B．弹簧秤C．托盘天平 D．分析天平D0.1②实验小组同学用未知物质的量浓度的盐酸滴定①配制的Na2CO3溶液，以测定盐酸的浓度。滴定的主要步骤如下。a．取①配制的Na2C