考点4气体体积的测定

考 点 四 气 体 体 积 和 质 量 的 测 定定 量 实 验 中 常 测 定 3 种 数 据 ： 温 度 、 质 量 和 体 积 。温 度 用 温 度 计 测 量质 量 固 体 用 天 平 称 量液 体 在 器 皿 中 用 天 平 称 量气 体 用 天 平 称 出 吸 收 装 置 吸 收 气 体 前 后 的质 量 后 求 差 值体 积 液 体 用 量 筒 、 滴 定 管 或 容 量 瓶气 体 用 各 种 组 合 仪 器 （ 见 下 面 讲 解 ） 本 部 分 知 识 在 实 验 中 的 应 用 主 要 限 于 有 气 体 参 与 反应 或 有 气 体 生 成 的 实 验 ， 主 要 是 测 定 某 组 分 的 质 量 分 数 、体 积 分 数 、 确 定 某 气 体 的 摩 尔 质 量 或 相 对 分 子 质 量 等 。解 题 的 关 键 点 是 把 握 反 应 原 理 ， 注 意 气 体 摩 尔 体 积 应 用的 条 件 。 气 体 体 积 的 测 定 1.在 测 定 产 生 气 体 的 体 积 时 ， 应 如 何 减 少 误 差 呢 ？ 首 先 要 考 虑 外 界 温 度 ， 压 强 对 气 体 体 积 的 影 响 较 大 ，因 此 在 实 验 前 后 应 尽 量 保 持 装 置 内 外 的 温 度 、 压 强 相 等 ，这 样 测 得 的 气 体 的 体 积 才 准 确 。 其 次 要 考 虑 气 体 的 溶 解 性 ，选 择 气 体 不 溶 于 其 中 的 液 体 试 剂 来 封 闭 产 生 的 气 体 。 最 后要 看 选 择 量 气 的 方 法 及 加 入 试 剂 的 顺 序 能 否 给 测 定 的 结 果带 来 影 响 ， 并 力 争 把 这 种 不 利 的 影 响 降 低 到 最 低 。 2.组 装 的 量 气 装 置 其 中 图 (a)会 因 集 气 瓶 至 量 筒 之 间 的 那 段 导 管 内 的 液体 无 法 读 出 ， 而 使 测 得 的 气 体 体 积 偏 小 。 如 果 选 用 图 (e)的 装 置 就 可 以 避 免 这 样 的 误 差 ， 其 实 验 步 骤 为 ： 检 验装 置 的 气 密 性 ； 广 口 瓶 内 装 满 水 ； 连 接 好 收 集 装 置后 ， 在 量 气 筒 内 注 满 水 ， 加 入 几 滴 甲 基 橙 ， 上 下 移 动 乙管 ， 使 甲 管 内 的 液 面 处 在 “0” 刻 度 ； 反 应 完 毕 ， 上 下 移 动 乙 管 ， 使 甲 、 乙 两 管 内 的 液 面 保持 相 平 ， 再 读 出 甲 管 内 气 体 体 积 数 。 这 套 装 置 的 好 处 是成 功 的 避 免 了 (a)装 置 的 不 足 ， 利 用 止 水 夹 使 反 应 前 装置 内 外 的 气 压 相 等 ， 反 应 后 上 下 移 动 乙 管 ， 使 甲 、 乙 两管 内 的 液 面 保 持 相 平 ， 从 而 保 持 反 应 后 装 置 内 外 的 气 压相 等 ， 这 样 测 得 的 结 果 才 比 较 准 确 。 但 这 套 装 置 也 有 不足 ， 操 作 复 杂 。 (1)直 接 测 量 法 ： 测 量 前 A装 置 可 先 通 过 调 整 左 右 两 管 的 高 度 使 左 管 (有 刻 度 )充满 液 体 ， 且 两 管 液 面 相 平 。 装 置 D用 于 测 量 混 合 气 体中 被 吸 收 (或 不 被 吸 收 )的 气体 体 积 。 读 数 时 球 形 容 器 和量 气 管 液 面 相 平 ， 量 气 管 内增 加 水 的 体 积 等 于 被 反 应 管吸 收 后 剩 余 气 体 的 体 积 。 装 置 E直 接 测 量 固 液 反 应 产 生 气 体 体 积 ，注 意 应 恢 复 至 室 温 后 读 取 注 射 器 中 气 体的 体 积 。 (2)间 接 测 量 法 ： 气 体 质 量 的 测 量 一 般 是 用 吸 收 剂 将 气 体 吸 收 ， 然 后 再称 量 。 常 见 的 吸 收 装 置 ： 十 字 交 叉 法 的 原 理 和 应 用1.含 义 ： 凡 涉 及 两 个 组 分 量 且 具 有 一 个 平 均 值 的 题 型 均 可 采 用 “十 字 交 叉 法 ”求 解 。对 于 二 元 混 合 物 ， 如 果 用 c表 示 已 知 的 两 个 量 a1、 a2的 平 均 值 ， n1、 n2表 示 a1、a2对 应 的 份 数 ，这 种 运 算 方 法 叫 十 字 交 叉 法 。 解 题 的 关 键 是 要 找 出 混 合 物 中 的 平 均 值 数 据 ， 选 取 的 “基 准 ”是 什 么物 质 ， 该 物 质 所 取 的 “基 准 量 ”是 什 么 ， 得 到 的 比 值 就 是 什 么 。 但 在 求 解过 程 中 ， 经 常 把 所 得 差 值 之 比 的 含 义 搞 错 。2.运 用 “十 字 交 叉 法 ”的 要 领(1)首 先 要 判 断 哪 种 计 算 题 可 用 本 法 ： 二 元 混 合 物 (a1 c a2)， 且 有 平 均 值 c的计 算 题 ；(2)两 物 质 所 取 的 基 准 量 n1、 n2可 相 加 ；(3)要 有 两 物 质 的 平 均 值 ， 且 平 均 值 的 单 位 要 与 两 物 质 所 表 示 的 单 位 相 同 ；(4)n 1/n2是 所 取 的 基 准 量 之 比 ， 即 组 分 的 单 位 中 分 母 的 单 位 。 3.该 方 法 常 用 于 解 答 ：(1)有 关 质 量 分 数 的 计 算 ： 差 值 之 比 为 溶 液 质 量 之 比 ；(2)有 关 物 质 的 量 浓 度 的 计 算 ： 差 值 之 比 为 溶 液 体 积 之 比 ；(3)有 关 平 均 相 对 分 子 质 量 、 平 均 相 对 原 子 质 量 的 计 算 ： 差 值 之 比 为 物 质 的 量 之 比 ；(4)有 关 反 应 热 的 计 算 ： 差 值 之 比 为 物 质 的 量 之 比 ；(5)有 关 混 合 物 反 应 的 计 算 。 解 析 ：， 可 知 C2H4与 O2的 物 质 的 量 之 比 为 3 1， 则 其 中 乙 烯 的 质 量 分 数 为 ， ， 应选 C。3 28 100% 72.4%3 28 1 32 【 例 】 实 验 测 得 C2H4与 O2混 合 气 体 的 密 度 是 H2的 14.5倍 ， 可 知 其 中 乙 烯 的 质 量分 数 为 ( )A.25.0% B.27.6% C.72.4% D.75.0%