技巧点拨

【答题模板】解答该量气装置读数时的答题模板:

①将××××恢复至室温。

②调节×××与×××两端液面相平。

③视线与×××在同一水平线上。

【关键警示】答题关键词:恢复至室温，调节两管液面相平，平视凹液面的最低点。

1.直接测量法:

如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置(恢复至室温)。

A装置可先通过上下移动右管，使左右两管液面相平，读取左管体积。

C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。

D装置:用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时，上下移动量气管，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。

E装置:直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。

2.间接测量法:

如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。

典题例析

【典例】某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积不同强度的二元酸与足量镁条反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如图，该实验的主要操作步骤如下:

Ⅰ.①配制浓度均为0.5mol·L^－1H₂SO₄溶液和H₂C₂O₄溶液；

②用________量取10.00mL0.5mol·L^－1H₂SO₄和H₂C₂O₄溶液分别加入两个锥形瓶中；

③分别称取除去表面氧化膜的镁条并系于铜丝末端；

④检查装置的气密性，在广口瓶中装满水，按图连接好装置；

⑤将铜丝向下移动，使足量镁条浸入酸中(铜丝不与酸接触)，至反应完全，记录________；

⑥反应结束后，读取量筒中水的体积为ymL。

Ⅱ.请将上述步骤补充完整并回答下列问题:

(1)用密度为1.84g·cm^－398%的浓硫酸配制250mL0·5mol·L^－1的H₂SO₄溶液，所需要的主要仪器有__________、________、烧杯、玻璃棒、酸式滴定管。

(2)以下是读取量筒内水的体积时必须包括的几个步骤:

①使乙、丙中液面相平；

②将装置冷却至室温；

③读取量筒内水的体积。

这三步操作的正确顺序是________。

(3)读取量筒内水的体积时，若丙中液面高于乙中液面，使乙、丙中液面相平的操作是________。

【解析】

Ⅰ.②根据量取溶液体积的精确度要求可知应使用酸式滴定管；⑤比较H₂SO₄、H₂C₂O₄反应速率可通过观察气泡或完全反应所需时间长短。

Ⅱ.(1)配制溶液需要使用特定的仪器(250 mL 的容量瓶)，定容时需要用到胶头滴管。

(2)为保证测量数据的准确，应该将气体冷却至室温和相同压强下，所以应该先进行操作②，然后调整液面使气体压强等于外界大气压，最后正确读数。

(3)由题意可知，丙(量筒)中的液面高于乙的液面，故应将丙向下移动。

【标准答案】Ⅰ.②酸式滴定管　⑤反应所需时间

Ⅱ.(1)250 mL 容量瓶　胶头滴管

(2)②①③　(3)将丙向下移动

强化训练

欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。

填写下列各项(气流从左到右):

(1)各种仪器连接的先后顺序是________接________、________接________、________接________、__________接________(用小写字母表示)。

(2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是____________________(填序号)。

①待仪器b中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为V_amL；

②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上；

③检查装置的气密性；

④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水V_bmL。

(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为____________________________。

(4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(5)仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如图所示的实验装置。

①装置中导管a的作用是__。

②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V₁mL、V₂mL。则产生氢气的体积为________mL。

【解析】(1)根据实验目的及各装置的特点可分析知:利用A装置中的水压将E中稀盐酸压至B中，产生的气体通过将D中的水排入C中测量其体积，所以连接顺序为A→H→G→B→C→F→E→D。

(2)综合考虑各实验步骤可知先后顺序为③②④①。

(3)由题意知:

Mg　～　H₂

M   22.4 L

m   (V_a－V_b)×10^－3L

所以M=。

(4)由于试管B未冷却至室温，会导致V_a变大，所以使Mg的相对原子质量偏小。

答案:(1)A　H　G　B　C　F　E　D

(2)③②④①

(3)

(4)偏小

(5)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差

②V₁－V₂