Question

某同學利用氯酸鉀分解制氧氣的反應，測定氧氣的摩爾質量，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，準確稱量，質量為a g。

②裝好實驗裝置。

③檢查裝置氣密性。

④加熱，開始反應，直到產生一定量的氣體。

⑤停止加熱（如上圖，導管出口高于液面）。

⑥測量收集到氣體的體積。

⑦準確稱量試管和殘留物的質量為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處理實驗數據，求出氧氣的摩爾質量。

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調整量筒內外液面高度使之相同；②使試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫；③讀取量筒內氣體的體積。這三步操作的正確順序是__________ (請填寫步驟代號)。

(3)測量收集到氣體體積時，如何使量筒內外液面的高度相同？________________________。

(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：本題是一道化學實驗的綜合題�？疾榈膬热萦袑嶒灥牟僮�、原理，數據的采集和處理，利用常用的化學儀器做定量的實驗，在采集數據時還應用了物理常識。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，而反應前后的量筒溫度是不同的，因此，反應終止應該先停止加熱，待體系恢復到室溫時再取出導管。這一步操作跟通常的實驗不同，所以停止加熱時導管的出口要高于量筒內的液面，此時即使不取出導管而停止加熱，也不會造成水的倒吸。停止加熱，恢復到室溫后，將量筒下移以調節量筒內的液面與水槽一致，此時量筒內氣體壓強也為大氣壓，讀數才是正確的。所以本小題的正確順序是②①③。第(3)小題量筒應慢慢下移。第(4)小題利用恒壓下的氣體公式求得氣體的物質的量和相對分子質量。

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

（2）②①③

（3）慢慢將量筒下降

（4）