Question

某同學(xué)利用氯酸鉀分解制氧氣的反應(yīng)，測定氧氣的摩爾質(zhì)量，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(zhǔn)確稱量，質(zhì)量為a g。

②裝好實驗裝置。

③檢查裝置氣密性。

④加熱，開始反應(yīng)，直到產(chǎn)生一定量的氣體。

⑤停止加熱（如上圖，導(dǎo)管出口高于液面）。

⑥測量收集到氣體的體積。

⑦準(zhǔn)確稱量試管和殘留物的質(zhì)量為b g。

⑧測量實驗室的溫度。

⑨把殘留物倒入指定的容器中，洗凈儀器，放回原處，把實驗桌面收拾干凈。

⑩處理實驗數(shù)據(jù)，求出氧氣的摩爾質(zhì)量。

完成下列問題：

(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)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同；②使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫；③讀取量筒內(nèi)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)測量收集到氣體體積時，如何使量筒內(nèi)外液面的高度相同？________________________。

(4)如果實驗中得到的氧氣體積是c L(25 ℃、1.0×10⁵Pa)，水蒸氣的影響忽略不計，氧氣的摩爾質(zhì)量的計算式（含a、b、c，不必化簡）：M(O₂)=__________。

Answer 1

解析：本題是一道化學(xué)實驗的綜合題。考查的內(nèi)容有實驗的操作、原理，數(shù)據(jù)的采集和處理，利用常用的化學(xué)儀器做定量的實驗，在采集數(shù)據(jù)時還應(yīng)用了物理常識。第（1）小題是考生熟悉的常用的“查漏”方法，用手握住試管，體溫使導(dǎo)管在浸入水槽中的出口處冒出氣泡，放開手后，有少量水吸入導(dǎo)管，表明不漏氣。第（2）小題，因為排出的氣體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)到室溫時再取出導(dǎo)管。這一步操作跟通常的實驗不同，所以停止加熱時導(dǎo)管的出口要高于量筒內(nèi)的液面，此時即使不取出導(dǎo)管而停止加熱，也不會造成水的倒吸。停止加熱，恢復(fù)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，此時量筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)也為大氣壓，讀數(shù)才是正確的。所以本小題的正確順序是②①③。第(3)小題量筒應(yīng)慢慢下移。第(4)小題利用恒壓下的氣體公式求得氣體的物質(zhì)的量和相對分子質(zhì)量。

答案：（1）將導(dǎo)管的出口浸入水槽的水中，手握住試管，有氣泡從導(dǎo)管口逸出，放開手后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，表明裝置不漏氣

（2）②①③

（3）慢慢將量筒下降

（4）