Question

【題目】某同學設計了測定氣體摩爾體積的探究實驗，利用氯酸鉀分解制O2。

實驗步驟如下：

①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻，放入干燥的試管中，準確稱量試管和藥品的總質(zhì)量為15.95 g.

②連接好實驗裝置，檢查裝置的氣密性．

③加熱，開始反應，直到不再有氣體產(chǎn)生為止．

④測量排入量筒中水的體積為285.0 mL，換算成標準狀況下氧氣的體積為279.7 mL.

⑤準確稱量試管和殘留物的質(zhì)量為15.55 g.

根據(jù)上述實驗過程，回答下列問題：

(1)如何檢查裝置的氣密性？______________________________________________。

(2)以下是測量收集到氣體體積必須包括的幾個步驟：

①調(diào)整量筒的高度使廣口瓶和量筒內(nèi)的液面高度相同

②使試管和廣口瓶內(nèi)氣體都冷卻至室溫

③讀取量筒內(nèi)液體的體積

這三步操作的正確順序是________(請?zhí)顚懖襟E代碼。進行③的實驗操作時，若仰視讀數(shù)，則讀取氧氣的體積________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

(3)實驗過程中產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量是________mol；實驗測得氧氣的摩爾體積是________(保留小數(shù)點后兩位)。

Answer 1

【答案】往廣口瓶中注滿水，塞緊橡膠塞，按裝置圖連接好裝置，用手將試管底部捂熱，若觀察到廣口瓶中長玻璃管內(nèi)液面上升，松開手后，過一會兒長玻璃管內(nèi)的液面下降，則證明該裝置不漏氣 ②①③ 偏小 0.0125 22.38 L/mol

【解析】

(1)往廣口瓶中裝滿水，使裝置左側形成密閉體系，通過捂熱試管看廣口瓶中長導管內(nèi)液面高度的變化來判斷裝置的氣密性；綜上所述，本題答案是：往廣口瓶中注滿水，塞緊橡膠塞，按裝置圖連接好裝置，用手將試管底部捂熱，若觀察到廣口瓶中長玻璃管內(nèi)液面上升，松開手后，過一會兒長玻璃管內(nèi)的液面下降，則證明該裝置不漏氣。

(2)在測量收集到O2的體積時，先將裝置中的氣體冷卻至室溫，否則氣體受熱膨脹時，會使排出水的體積偏大；然后調(diào)整量筒高度，使量筒內(nèi)液面和廣口瓶中液面相平，以保證廣口瓶中氣體的壓強和外界氣壓相等，從而使排出水的體積與產(chǎn)生的O2的體積相等，最后再讀取量筒內(nèi)水的體積；正確順序為②①③；讀數(shù)時若仰視量筒內(nèi)的液面，會使讀取O2的體積偏小；綜上所述，本題答案是：②①③；偏小。

(3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律，產(chǎn)生O2的質(zhì)量為15.95 g－15.55 g＝0.4 g；n(O2)＝0.4/32=0.0125 mol，O2的摩爾體積為0.2797/0.0125=22.38 L/mol；綜上所述，本題答案是：0.0125， 22.38 L/mol。