Question

測(cè)定1 mol氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占體積的實(shí)驗(yàn)操作的步驟如下：

①按下圖裝配實(shí)驗(yàn)裝置。

②洗凈試管然后充分干燥。

③向500 mL燒瓶里裝滿水，向500 mL燒杯里加入少量水，把連接燒瓶和燒杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也裝滿水，在中間不要留下氣泡，然后用彈簧夾把橡皮管B夾緊。

④稱得試管的質(zhì)量為14.45 g，往試管里加入KClO₃和MnO₂的混合物，再稱其質(zhì)量為15.95 g。

⑤打開彈簧夾，把燒杯舉起使燒瓶和燒杯中的水面一致，再關(guān)閉彈簧夾，然后把燒杯中的水倒掉。

⑥打開彈簧夾，加熱試管的混合物到不再產(chǎn)生氣體，即水不再流向燒杯時(shí)為止。

⑦反應(yīng)完畢后把裝置冷卻到室溫。

⑧調(diào)節(jié)燒杯的高度使燒瓶和燒杯中的水面一致，然后再關(guān)閉彈簧夾。

⑨用500 mL量筒測(cè)量燒杯里水的體積為285.0 mL，把它換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為279.7 mL。

⑩再稱量冷卻后試管的質(zhì)量為15.55 g。

(1)在操作⑦中，裝置冷卻時(shí)，玻璃管C的出口一直要在燒杯的水中，不能離開水面，其理由是__________________________________________________

_________________________________________________________________。

(2)簡(jiǎn)述操作⑧的必要性，即為什么要調(diào)節(jié)燒杯的高度，使燒瓶和燒杯中的水面一致？__________________________________________________________

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(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氧氣所占的體積(保留小數(shù)后兩位)為________L；混合物中MnO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

Answer 1

解析　這是一道利用阿伏加德羅定律測(cè)定1 mol氧氣標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占體積的實(shí)驗(yàn)題。其原理是通過測(cè)量氧氣排出的水的體積，進(jìn)而確定產(chǎn)生的氧氣的體積，成功的關(guān)鍵是燒瓶?jī)?nèi)的氣體在反應(yīng)前后是否處于同一狀態(tài)，即是否同溫同壓，由于氣體體積的大小受溫度、壓強(qiáng)的影響，若燒杯內(nèi)的液面與燒瓶中的液面不一致，則造成壓強(qiáng)與外界大氣壓不一致，使誤差增大。若反應(yīng)完后未冷卻至室溫，則會(huì)更多地偏離標(biāo)準(zhǔn)狀況，使結(jié)果不準(zhǔn)確。

答案　(1)溫度降低時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)降低，這時(shí)燒杯中的水就會(huì)回流，從而可以準(zhǔn)確地求出氣體的體積

(2)使燒瓶中的壓強(qiáng)和外界大氣壓一致，否則，就不能準(zhǔn)確地求出氣體體積 (3)22.38　32%