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量為15.55 g.

根據上述實驗過程，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調整量筒的高度使廣口瓶和量筒內的液面高度相同

②使試管和廣口瓶內氣體都冷卻至室溫

③讀取量筒內液體的體積

這三步操作的正確順序是________(請填寫步驟代碼。進行③的實驗操作時，若仰視讀數，則讀取氧氣的體積________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

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

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液面上升，松開手后，過一會兒長玻璃管內的液面下降，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液面上升，松開手后，過一會兒長玻璃管內的液面下降，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；然后調整量筒高度，使量筒內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生的O2的體積相等，最后再讀取量筒內水的體積；正確順序為②①③；讀數時若仰視量筒內的液面，會使讀取O2的體積偏��；綜上所述，本題答案是：②①③；偏小。

(3)根據質量守恒定律，產生O2的質量為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。