新编高考化学总复习：热点专练气体定量测定在实验中的强化应用及答案

新编高考化学备考资料热点回头专练气体定量测定在实验中的强化应用(教师用书独具)1某实验小组利用反应2CuO2Cl22CuCl2O2测定铜的近似相对原子质量，可供选择的装置如图所示。方案一：通过测定反应物CuO的质量m(CuO)和产物O2的体积V(O2)来测定铜的近似相对原子质量。(1)按气流方向从左到右用胶管(图中未画出)将选择的仪器组合成一套实验装置，连接顺序为a()()()()()()() ()b。(2)装置B是由干燥管和碱式滴定管改造而成的测量气体体积的装置，实验前滴定管液面初读数为V1 L，实验后恢复到室温，调节装置两侧液面相平后得到末读数为V2 L，设室温时气体摩尔体积为Vm Lmol1，且E装置中CuO的质量为m1 g，充分反应后生成CuCl2的质量为m2 g，则铜的近似相对原子质量的表达式为_用含m1、V1、V2的代数式表示。(3)若氧化铜中混有铜，则测定结果_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(4)装置E在实验过程中的主要现象是_。方案二：利用A、D、E、F四套装置(尾气由其他的装置处理)完成测定任务。(5)你认为测定的物理量有_(写出一组)，按你测定的物理量，写出铜的近似相对原子质量的表达式：_。解析方案一：通过测定反应物CuO的质量m(CuO)和产物O2的体积V(O2)来测定铜的近似相对原子质量；方案二：通过测定反应物CuO的质量和产物CuCl2的质量来测定铜的近似相对原子质量。实验前要设计得到纯净的Cl2，装置A：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，得到Cl2中含有HCl和水蒸气，用装置D来除去HCl，用装置F干燥Cl2。在装置E中发生反应2CuO2Cl22CuCl2O2。当用方案一时，先用装置C(碱石灰)除去多余的氯气，再用装置B测量V(O2)，因此方案一仪器连接顺序为aefijghcdb。2CuOO22M(Cu)32 Vmm1 V1V2，M(Cu)16。CuOCuCl2M(Cu)16 M(Cu)71m1 m2，可得M(Cu)。答案(1)efijghcd(2)16(3)偏大(4)固体由黑色变成棕黄色(5)m1、m22某同学利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下：把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为a g。装好实验装置。检查装置气密性。加热，开始反应，直到产生一定量的气体。停止加热(如图所示，导管出口高于液面)。测量收集到的气体的体积。准确称量试管和残留物的质量为b g。测量实验室的温度。把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。回答下列问题：(1)如何检查装置的气密性？_。(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤：调整量筒内外液面高度使之相同；使试管和量筒内的气体都冷却至室温；读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是_(请填写步骤代号)。(3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？_。(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(已换算为标准状况)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c，不必化简)M(O2)_。解析解答定量实验题的一般方法为先看实验目的，再分析实验的反应原理和计算原理。该实验的反应原理为2KClO32KCl3O2计算原理为M(O2)，m(O2)a gb g，n(O2)，所以，该实验的关键在于准确测定氧气的体积。而气体的体积取决于两个因素：一是温度，二是压强。这就要求读数时，气体温度要与室温一致，量筒内外压强一致。在弄清原理后，再考虑实验的每一步操作。答案(1)将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，并形成稳定的液柱，表明装置不漏气(2)(3)慢慢将量筒上下移(4)3某课外兴趣小组为探究某种合金(含Mg、Al)中铝的含量，设计如图装置进行实验。(1)如何检查该装置的气密性？_ _。(2)写出该合金与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_ _。(3)使足量氢氧化钠溶液与a g合金(固体M)充分反应，进入量气管的气体体积为V mL(已换算成标准状况，下同)。若a0.036，V22.4，该合金中铝的质量分数是_。(4)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸，与a g合金粉末充分反应，则进入量气管内的气体体积_(填“”、“能4饱和氯水与石灰石反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。某兴趣小组进行了如下实验探究。实验一：定性研究。在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水(如图所示)，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；过滤，将滤液滴在有色布条上，发现滤液比氯水的漂白性更强；为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；第三份滤液加热，看到滤液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2。请回答：(1)反应后所得的溶液漂白性比氯水强的原因是_ _。(2)依据上述实验可推知：滤液中的溶质除CaCl2、HClO外，还有_(填写溶质的化学式)。实验二：定量研究。在圆底烧瓶底部，用一塑料网包住块状石灰石(过量)与150 mL饱和氯水反应，按下图所示装置实验，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，将装置密封后再加热，煮沸烧瓶中的液体，量筒中的气体不再增加时停止实验。请回答：(3)实验结束后检测到量筒中收集到的气体除CO2外还有O2，请写出中产生O2的化学反应方程式_。(4)为减少用装置收集气体过程中CO2因溶解而造成的损失，请你对装置进行改进(水槽中仍为水)，最简单的方法是_。解析(1)由于次氯酸的酸性弱于碳酸的酸性，但强于HCO3的酸性，所以碳酸钙只与盐酸反应，与氯水中的次氯酸是不反应的。即CaCO3消耗了氯水中的盐酸，使可逆反应Cl2H2OHClHClO的平衡向右移动，HClO浓度增大，所以漂白性增强。(2)第一份滤液与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀，第二份与稀盐酸混合，立即产生大量CO2，因此可以判断白色沉淀是碳酸钙，所以滤液中还存在的溶质是碳酸氢钙。(3)次氯酸不稳定，受热易分解生成氧气和氯化氢，反应方程式为2HClO2HClO2。(4)气体的溶解度随温度的升高而降低，所以要减小CO2溶解带来的损耗，可以将水槽中的水换为热水。答案(1)CaCO3消耗了氯水中的盐酸，使可逆反应Cl2H2OHClHClO的平衡向右移动，HClO浓度增大(2)Ca(HCO3)2(3)2HClO2HClO2(4)将水槽中的水换为热水(答案合理即可)5有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。(1)加热前通入空气的目的是_，操作方法为_。(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为：A_，C_，D_。(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl的含量将_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3的含量将_；若撤去E装置，则测得Na2CO310H2O的含量将_。(4)若样品质量为w g，反应后C、D增加的质量分别为m1 g、m2 g，由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为_(用含w、m1、m2的代数式表示)。解析(2)A、C、D都是U形管，不能盛液体试剂，只能盛固体试剂。A处试剂必须同时吸收CO2和水蒸气。故A处盛的是碱石灰；C、D两处分别吸收水蒸气和CO2，故C处可盛无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等)，D处可盛碱石灰。(3)若A装置盛放NaOH溶液只吸收CO2，不吸收水蒸气，则混合物中产生水蒸气的Na2CO310H2O和NaHCO3的总质量在计算中会增大，因此测得的NaCl的含量会偏低；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则水蒸气总质量减小，Na2CO310H2O和NaHCO3的总质量在计算中会减小，但是NaHCO3的质量是根据CO2的质量进行计算，所以测得的NaHCO3的含量不受影响；若撤去E装置，则D装置可吸收来自外界空气中的CO2，使得NaHCO3的质量在计算中会增大，故测得的Na2CO310H2O的含量会偏低。(4)NaHCO3的质量分数：284 gmol1w g100%。答案(1)除去装置中的水蒸气和二氧化碳关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止(2)碱石灰无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等)碱石灰(3)偏低无影响偏低(4)%