为了测定某烷烃样品(丁烷,并含少量丙烷等气态烃)的平均式量,设计了下面的实验:①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶,准确称量,得到质量m1②往锥形瓶中通入干
题型:不详难度:来源:
为了测定某烷烃样品(丁烷,并含少量丙烷等气态烃)的平均式量,设计了下面的实验: ①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶,准确称量,得到质量m1 ②往锥形瓶中通入干燥的该烷烃样品,塞好胶塞,准确称量,重复操作,直到前后两次称量结果基本相同,得到质量m2 ③往锥形瓶内加满水,塞好胶塞,称量得到质量m3 已知实验时的温度t(K),压强p(kPa),水的密度ρ水(g·L-1),空气的平均式量29.0、密度ρ空气(g·L-1) 回答下列问题: (1)本实验的原理是(具体说明)什么? (2)步骤②中为什么要重复操作,直到前后两次称量结果基本相同? (3)具体说明本实验中怎样做到每次测量都是在相同体积下进行的? (4)本实验中收集气体样品的操作,可选用的方法是(填图中标号) 。
图3—2 (5)锥形瓶内空气的质量(m空气)是 (列出算式)。 (6)瓶中样品的质量(m样品)是 (列出算式)。 (7)由实验测得烷烃的平均式量是 (列出算式)。 |
答案
(1)根据阿伏加德罗定律,同温、同压下,两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比. (2)为了保证瓶内空气已完全被排出,并充满了样品气. (3)第一次称量前,锥形瓶塞紧胶塞后,在瓶口处的胶塞上做一记号,以后每次测量,胶塞塞入瓶口的位置都以此为准. (4)D (5)ρ(空气)(m3-m1)/ρ(水) (6)m2-m1+m(空气)或m2-m1+ρ(空气)(m3-m1)/ρ(水) (7) 29.0×m(样品)/m(空气)(或其它合理答案) |
解析
本题考查学生对阿伏加德罗定律的理解程度,同时考查学生对一些最基本的实验操作目的和方法是否掌握和理解。根据阿伏加德罗定律,同温、同压下,同体积的各种气体都含有相同的分子数。所以同温、同压下,两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比。这样,如果已知其中一种气体的相对分子质量,就可以测定另一种气体的相对分子质量.本实验是在同温、同压下,分别测定同体积含杂质的丁烷气和空气的质量(m样品、m空气)来求得样品气的平均相对分子质量(M样品)。为了保证锥形瓶内的空气完全被排出,并充满样品气,本实验中采取了化学分析(如酸碱滴定)中常用的测平行数据的方法,即重复操作,直到两次称量结果基本相同为止。在实验中,为了保证每次测量都是在相同体积(V瓶)下进行的,最简单的做法是,在第一次称量前,塞好胶塞后,在瓶口处的胶塞上做一记号,以后每次测量,胶塞塞入瓶口的位置都以此为准.由于本实验要求准确称量锥形瓶中样品的质量,因此样品气必须是干燥的,不能选排水集气法收集.又因为样品气体比空气重,所以只能选用向上排气法来收集样品气,而必须把导管插入瓶底才能把瓶内的空气赶尽.在实验中: ①m1=m瓶+m空气,②m2=m瓶+m样品,③m3=m瓶+m水, ③-①得m3-m1=m水-m空气 因为m水≥m空气 所以m水=m3-m1(小量忽略法) 所以V瓶=m(水)/ρ(水)=(m3-m1)/ρ(水)m空气=ρ空气×(m3-m1)/ρ(水) ②-①得 m样品=(m2-m1)+m空气 因为M(样品)/M(空气)=m(样品)/m(空气) 所以M样品=M空气×m(样品)/m(空气)=29.0×m(样品)/m(空气) |
举一反三
(1)实验过程中,观察到的主要现象是: ①铜片表面产生气泡,铜片变小并逐渐消失;; ②小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝绿色; ③________________________________________________; ④ 大烧杯内液面略有上升,水槽中液面略有下降。 (2)欲使反应现象更明显,应向小烧杯中加入__________。 A、粗铜片 B、纯铜片 (3)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验,最突出的优点是: _________________________________________________________________________。 (4)若要验证最终得到的气体生成物,最简便的方法是: _________________________________________________________________________。 (5)工业上吸收NO和NO2的混合气体,常使用NaOH溶液(知NO + NO2 +2NaOH==2NaNO2+H2O)。欲使NO和NO2被充分吸收,则NO和NO2的体积应满足_______。 A.V(NO)>V(NO2) B、V(NO)<V(NO2) C、V(NO)≤V(NO2) |
( 16分 ) 某校化学课外兴趣小组的学生为了验证乙醇的分子结构,设计如下实验程序: 乙醇的组成元素的测定、分子式的测定、分子结构的测定。 ( 1 ) 他们决定用燃烧乙醇分析产物来确定乙醇中含有C、H两种元素。简要说明他们的具体操作: ①证明含有氢元素的操作是 _________________ 。②证明含有碳元素的操作是 ____________________ 。 ( 2 ) 要用燃烧分析产物证实乙醇中还含有氧元素时,需取得一些实验数据,这些数据应该是 __________________ 。 ( 3 ) 为确定乙醇的分子式,除 ( 2 ) 中数据外,还需不需测定乙醇的相对分子质量? ( 4 ) 为测定乙醇分子结构,他们用了无水乙醇和金属钠反应收集生成氢气的方法,选用了如下图所示的仪器 ( 有的仪器配用双孔橡皮塞 ) 。
①装置的连接顺序是 ________ 接 _________ 接 _________ 接 _________ 接 __________ 接 ______________ 。 ②由实验证明乙醇的分子结构是CH3CH2OH而不是CH3OCH3的理由是 _________________ 。 |
称量氢氧化钠固体 配制150mL0.10mol/L盐酸 A、 B、 测定中和热 分离苯和甲苯 C、 D、 |
A.用氨水洗涤试管壁上的银镜 | B.用渗析法除去氢氧化铁胶题体中少量盐酸 | C.用KMnO4溶液除去C2H4乙烯气体中少量SO2 | D.配制FeSO4溶液时,需加入稀硫酸和少量铁屑 |
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( 12分 ) 如图所示的装置用于制备1,2 -二溴乙烷 ( 广口瓶中的NaOH溶液是为了吸收副反应产生的SO2等 ) ,请回答下列问题:
( 1 ) 加热混合物至170 ℃ 左右是为了 ____________________ 。 ( 2 ) 广口瓶中NaOH溶液过量,写出吸收SO2反应的化学方程式 ___________________ 。 ( 3 ) 使用水作冷却剂是为了什么? ( 4 ) 烧瓶中的混合液加热时先变棕色后变黑色是由于 _________________________ 。 ( 5 ) 烧瓶中放些白瓷片,其作用是什么? ( 6 ) 生成的1,2 -二溴乙烷通常混有过量的溴,为洗去溴最好用 ______________ 。 |
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