Question

某學(xué)生利用高錳酸鉀分解制氧氣的反應(yīng)，測定室溫下的氣體摩爾體積，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．部分實(shí)驗(yàn)步驟：①裝好實(shí)驗(yàn)裝置．②…③把適量的高錳酸鉀粉末放入干燥的試管中，準(zhǔn)確稱量試管和高錳酸鉀粉末的質(zhì)量為a g．④加熱，開始反應(yīng)，直到產(chǎn)生一定量的氣體．⑤停止加熱．⑥測量收集到的氣體的體積．⑦準(zhǔn)確稱量試管和殘留物的質(zhì)量為b g．⑧測量實(shí)驗(yàn)室的溫度．回答下列問題．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟的第②步是

 

．
（2）以下是測量收集到的氣體的體積時(shí)必須包括的幾個(gè)步驟：①調(diào)整量氣管高度，使其液面高度與水準(zhǔn)管液面高度相平；②使裝置內(nèi)的氣體都冷卻至室溫；③讀取量氣管中氣體的體積．這三步操作的正確順序是

 

（請?zhí)顚懖襟E代號）．
（3）如果實(shí)驗(yàn)中得到的氧氣體積是c L，水蒸氣的影響忽略不計(jì)，則室溫下氣體摩爾體積的計(jì)算式為

 

（含a、b、c）．
（4）分析下列因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響（假定其他操作均正確），并在橫線上填“偏大”、“偏小”或“無影響”．
①高錳酸鉀未完全分解：

 

．
②未恢復(fù)至室溫就讀數(shù)：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氣體摩爾體積

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）裝好實(shí)驗(yàn)裝置，需要檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（2）要準(zhǔn)確測量氣體體積必須保持量筒內(nèi)外氣體的溫度和壓強(qiáng)相等，因此在讀取量筒內(nèi)氣體的體積之前，應(yīng)使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫；再調(diào)節(jié)量筒內(nèi)外液面高度使之相同；
（3）生成氧氣的質(zhì)量=ag-bg，帶入n=

m

M

計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量，氧氣的體積為cL，帶入Vm=

V

n

計(jì)算氣體的摩爾體積；
（4）①高錳酸鉀未分解完全，產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量減少，對應(yīng)的氧氣的體積也減小，氣體的摩爾體積無影響；
②未恢復(fù)至室溫就讀數(shù)，氧氣的體積偏大，導(dǎo)致氣體的摩爾體積偏大．

解答： 解：（1）裝好實(shí)驗(yàn)裝置，需要檢驗(yàn)裝置的氣密性，檢查氣密性的方法：將導(dǎo)管的出口放入水中，用手緊握試管，觀察水中的導(dǎo)管口是否有氣泡冒出，
故答案為：檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（2）因?yàn)榕懦龅臍怏w是需要用排出的水的體積衡量的，而反應(yīng)前后的量筒溫度是不同的，因此，反應(yīng)終止應(yīng)該先停止加熱，待體系恢復(fù)到室溫時(shí)，才取出導(dǎo)管．這一步操作跟通常的實(shí)驗(yàn)不同，所以停止加熱時(shí)導(dǎo)管的出口要高于量筒內(nèi)的液面，此時(shí)即使不取出導(dǎo)管而停止加熱，也不會造成水的倒吸；停止加熱、回到室溫后，將量筒下移以調(diào)節(jié)量筒內(nèi)的液面與水槽一致，此時(shí)量筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)也為大氣壓，讀數(shù)才是正確的；所以正確的操作順序?yàn)椋孩谑箽怏w都冷卻至室溫；①調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同；③讀取量筒內(nèi)氣體的體積；
故答案為：②①③；
（3）由實(shí)驗(yàn)可知生成氧氣的質(zhì)量=ag-bg，n（O₂）=

(a-b)g

32g/mol

=

a-b

32

mol，實(shí)驗(yàn)中得到的氧氣體積是c L，水蒸氣的影響忽略不計(jì)，則室溫下氣體摩爾體積Vm=

V

n

=

cL

a-b 32 mol

=

32c

a-b

 L/mol，
故答案為：V_m=

32c

a-b

 L/mol；
（4））①高錳酸鉀未分解完全，產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量減少，對應(yīng)的氧氣的體積也減小，氣體的摩爾體積無影響，故答案為：無影響；
②未恢復(fù)至室溫就讀數(shù)，氧氣的體積偏大，導(dǎo)致氣體的摩爾體積偏大，故答案為：偏大．

點(diǎn)評：本題較全面的考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)雙基知識．包括的考點(diǎn)有實(shí)驗(yàn)的操作、原理、數(shù)據(jù)的采用和處理，考察對裝置圖形的觀察，利用常用的中學(xué)儀器做定量實(shí)驗(yàn)，使中學(xué)實(shí)驗(yàn)可以更富創(chuàng)新意識和引起學(xué)生興趣．