1、.實驗探究 ：氣體體積的測定原理、方法、誤差分析1.氣體體積的測定（1）原理：對于難溶于水且不與水反應(yīng)（或無法用試劑直接吸收）的氣體（如H2 、O2等）通常采用排水量氣法測定它們的體積，根據(jù)排出的水的體積來確定氣體的體積。裝置（a）：(1)集氣瓶至量筒之間的那段導(dǎo)管內(nèi)液體無法讀出，使測定的氣體體積偏小（改進方法：實驗前將導(dǎo)管注滿水）(2)為保證量筒內(nèi)氣體的壓強與外界大氣壓強相等，故量筒內(nèi)外液面應(yīng)相平，當(dāng)量筒內(nèi)液面高于量筒外液面時，應(yīng)將量筒下移，反之，應(yīng)上移。裝置（b）：測定氣體，應(yīng)當(dāng)使氣體冷卻到室溫，再調(diào)整液面使量筒內(nèi)外液面相平，再讀書裝置（c）：實驗時水面要沒過漏斗頸部，量筒裝滿水，反應(yīng)在漏

2、斗中進行，生成的氣體為量筒內(nèi)氣體體積裝置（d）：避免了（a）的不足，但它操作復(fù)雜。其實驗步驟：1.檢查裝置氣密性2.連接好裝置后，在量氣管內(nèi)注滿水，上下移動乙管，使兩管液面相平并讀數(shù)3.反應(yīng)完畢，再次上下移動乙管，使兩管液面相平并再次讀數(shù)（兩次讀數(shù)得出氣體體積）裝置應(yīng)用范圍：有氣體參與或有氣體生成的實驗。主要是測定某組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、確定某氣體（或物質(zhì)）的相對分子質(zhì)量實驗關(guān)鍵：無論是直接測量法還是間接測量法，準(zhǔn)確讀取液面是關(guān)鍵。在讀數(shù)之前，必須保證氣體的溫度、壓強均與外界相同。為此，應(yīng)等所制備氣體的溫度與環(huán)境一致后，通過調(diào)節(jié)兩端液面，到兩端高度相同時再讀取體積（3）實驗注意事項（誤差分

3、析）1檢查裝置氣密性（沒有進行裝置的氣密性檢查V(排)偏低氣體體積偏?。?若反應(yīng)物為金屬，需注意除去表面的氧膜（如：鎂帶表面氧化鎂沒有擦除或沒有除盡）V(排)偏低氣體體積偏?。?若需除膜，應(yīng)先除膜再稱量（如：稱量好鎂帶后，用砂紙擦表面的氧化膜V(排)偏低氣體體積偏小）4保證所加藥品充足，使樣品物質(zhì)完全反應(yīng)（如：硫酸的量不足，鎂帶沒有完全反應(yīng)）V(排)偏低氣體體積偏?。?.對于固液不加熱實驗裝置連接好后，向裝置中加入了液體，這部分液體排開的氣體體積也要考慮。（如：未考慮反應(yīng)裝置內(nèi)所加液體體積V(排)偏高氣體體積偏大）6.對于固體加熱實驗或反應(yīng)放熱的實驗裝置完全冷卻再讀數(shù)（沒有冷卻到室溫讀數(shù)V(排

4、)偏高氣體體積偏大）7. 考慮氣體在水中的溶解性，極少的氣體溶于水，也會產(chǎn)生誤差(實測氣體體積偏大)8.讀數(shù)時，保證裝置內(nèi)外氣體壓強相等。9. 如果可以，通過反應(yīng)前后反應(yīng)物總質(zhì)量之差也可計算出氣體的質(zhì)量或體積10. 若要用到量筒，要考慮到量筒的精確度是0.1mL，先估計好所測氣體體積的大小，選擇適當(dāng)大小量程的量筒；并且天平稱量也會有一定誤差。11.定量實驗存在誤差是一定的、允許的，重要的是誤差要控制在合理的范圍內(nèi)。1、某化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲在常溫、常壓下，用一定質(zhì)量的鎂與足量的稀硫酸反應(yīng)，測定鎂的相對原子質(zhì)量。利用如下圖所示的裝置(盛放鎂條的隔板有小孔，圖中固定裝置已略去)進行實驗，充分反應(yīng)后

5、，測得生成氫氣的體積為V。已知本實驗條件下，氫氣的密度為。 關(guān)于該實驗，有如下說法：連接儀器后，要先檢查裝置的氣密性；打開分液漏斗的活塞，可觀察到乙中稀硫酸進入裝置丙中；當(dāng)丙中無氣泡產(chǎn)生，立即讀取量筒戊中水的積，即為反應(yīng)生成氫氣的體積；裝置中的空氣對實驗結(jié)果無影響；利用該實驗原理，還可以測定銅的相對原子質(zhì)量。其中正確說法的個數(shù)有（ ）A2個 B3個 C4個 D5個2.某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)利用下圖裝置進行實驗（1）實驗?zāi)康模河酶咤i酸鉀制取一瓶氧氣，做細鐵絲燃燒的實驗粗略測定加熱一定質(zhì)量的高錳酸鉀所收集到的氧氣體積（2）反應(yīng)原理：加熱高錳酸鉀制氧氣化學(xué)方程式為 （3）儀器認(rèn)識：寫出上圖中儀器、的

6、名稱： ， （4）裝置連接：為達到實驗?zāi)康?，各裝置的正確連接順序是（填接口的字母）：a d（5）問題分析：實驗過程發(fā)現(xiàn)B瓶中的水變紅了，原因是 ；用收集到的氧氣做細鐵絲燃燒的實驗時，發(fā)現(xiàn)瓶底炸裂，發(fā)生失誤的操作原因可能是 根據(jù)高錳酸鉀的質(zhì)量算出產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量為理論值如果實際測得氧氣的體積超過理論值，你認(rèn)為原因可能是 3、以下是研究實驗室制取氧氣的裝置圖，請按要求回答下列問題（1）寫出圖中標(biāo)號儀器的名稱： ； （2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 （填字母序號，下同），若要收集一瓶干燥的氧氣，應(yīng)選擇的收集裝置時 （3）實驗室用H2O2溶液和MnO2混合制氧氣，其中MnO2起 作用，

7、該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 (4)同學(xué)們利用B和F裝置，通過排水量來測定生成氧氣的體積，反應(yīng)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)量筒內(nèi)收集到的水的體積總是比理論值偏大（水的體積測量標(biāo)準(zhǔn)），其主要原因是 4.某化學(xué)小組利用下圖所示裝置測定銅鋅合金樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（圖中固定裝置已略去）探究過程如下：1連接實驗裝置并檢查裝置氣密性向B中加入質(zhì)量為m的銅鋅合金粉末，由注射器A向B緩緩加入稀硫酸，待B中不再有氣體產(chǎn)生氣體時，夾緊彈簧夾，立即移出D中導(dǎo)管，準(zhǔn)確讀取并記錄量筒內(nèi)水的體積。經(jīng)過濾等操作，準(zhǔn)確稱量并記錄B中剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量。IV該小組的甲同學(xué)根據(jù)反應(yīng)前后B中固體物質(zhì)的質(zhì)量計算樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；乙同學(xué)認(rèn)定量筒內(nèi)測得水的體

8、積即為反應(yīng)生成氣體的體積，并利用該氣體在常溫下的密度，根據(jù)化學(xué)方程式進行相關(guān)計算，得到樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請回答下列問題：(1)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（2）中，正確的操作順序是：過濾、 、 、稱量。（3）通過誤差分析，化學(xué)小組發(fā)現(xiàn)乙同學(xué)所用數(shù)據(jù)不可靠。造成該數(shù)據(jù)不可靠的原因及其對計算結(jié)果的影響是： II中，移出D中的導(dǎo)管內(nèi)留存有水，導(dǎo)致計算結(jié)果偏小。 ，導(dǎo)致計算結(jié)果偏 。5.小黃用如圖裝置測定銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋅的相對原子質(zhì)量主要實驗步驟如下（必要的固定裝置已略去）：連接裝置并檢查裝置氣密性；加入藥品和水；記錄C中液面刻度（C為帶有刻度的玻璃管）；由A向B中滴加試劑至過量；待B中

9、不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄C中液面刻度，計算得到氣體的體積為VmL（經(jīng)查，該氣體密度為g/L）；將B中剩余固體過濾、 、干燥并稱重，稱得剩余固體質(zhì)量為Wg（1）A儀器的名稱為 ；（2）B中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ；（3）小黃在實驗前將塊狀的銅鋅合金磨成粉末狀，其目的是： ；（4）如何檢驗該裝置的氣密性： （5）為使測得的氣體體積更精確，記錄C中液面刻度時，除使視線與凹液面的最低處相平外，還應(yīng) ；（6）小黃發(fā)現(xiàn)實驗中由于缺少某一步驟導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺乏而無法計算，該步是： （7）通常實驗前須估算藥品用量，如果實驗過程中，發(fā)現(xiàn)鹽酸的量不足，應(yīng)中途加酸還是重新實驗： ；理由是 6、某學(xué)習(xí)小組用如

10、圖所示裝置測定鋅銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（已知：金屬與酸時放出一定的熱量）（1）實驗前，先將鋅銅合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是 ；（2）實驗操作步驟有：檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，再進行的操作還有：記錄C的液面位置；將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重；待B中不再有氣體發(fā)生并恢復(fù)至室溫后，記載C的液面地位；由A向B滴加足量試劑；檢查氣密性上述再進行的操作的順序是 （填序號）；記載C的液面地位時，除視野平視外，還應(yīng) （3） 該裝置的氣密性的檢驗方法是打開分液漏斗旋塞，從D管注入經(jīng)濟易得的 ，使U型管左右液面相平，關(guān)閉分液漏斗旋塞，提高管， ，說明裝置的氣密性好；（4）B中完全反

11、應(yīng)的判斷依據(jù)是： （5）若實驗用鋅銅合金的質(zhì)量為ag，與稀硫酸充分反應(yīng)后，測得氫氣體積為VL，為求出合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還缺少的一個數(shù)據(jù)是 ；A反應(yīng)前加入稀硫酸的體積 B反應(yīng)前加入稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C實驗前反應(yīng)裝置中空氣的體積 D實驗條件下氫氣的密度（6）若a為0.4g，V為80mL，合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （在實驗條件下，H2的密度為0.09g/L）；若實驗用鋅銅合金的質(zhì)量為ag，與酸充沛反響后，B中剩余固體的質(zhì)量為bg，則銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （7）實驗過程中，若未冷卻就讀取氣體體積，則測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將 （填“偏大”、“偏小”或“不受影響”） 若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將 （填“

12、偏大”“偏小”或“不受影響”）（8）可指導(dǎo)老師認(rèn)為，利用上述實驗裝置，用測得的氫氣的體積計算出的結(jié)果總會偏小，原因是 。7小海、小林、小明三同學(xué)一起測定雙氧水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 查閱資料：2H2O2 2H2O+ O2；常溫下氧氣密度為1.42。 設(shè)計原理：將一定質(zhì)量的雙氧水樣品與二氧化錳混合，測定反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣的質(zhì)量，計算出H2O2的質(zhì)量，繼而得雙氧水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 過程方法：（1）小海首先設(shè)計：向裝有樣品溶液（20 g）的錐形瓶（75 g）中投入0.5二氧化錳，待雙氧水反應(yīng)完畢后測得錐形瓶和反應(yīng)后混合物的總質(zhì)量為95.1 g，則產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量是 g，雙氧水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

13、。（2）小林對小海的設(shè)計提出質(zhì)疑后，設(shè)計如中圖的方案（只在上述方案中的錐形瓶上加一干燥管），請你說明小林質(zhì)疑的理由是 。（3）小明通過思考后，覺得他們的方案誤差都較大，于是小明設(shè)計如右圖的方案（試劑用量不變）。請你說明小明認(rèn)為他們誤差較大的原因： 。如果要滿足小明的要求，該實驗需用 mL的量筒。1.C 2、2KMnO4 =加熱K2MnO4+MnO2+O2；試管 量筒；c b；試管口沒有放棉花團；集氣瓶底沒有放少量的水或鋪一層細沙；未冷卻到室溫就讀數(shù) 3. （1）酒精燈 錐形瓶 （2）A E (3)催化 方程式略 所收集水的體積包含了加入的過氧化氫溶液的體積（其他合理答案均可）（未移出F中的導(dǎo)管

14、內(nèi)留存有水，導(dǎo)致計算結(jié)果偏小。4.（1）Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 （2）洗滌（或洗凈）、干燥 （3）未考慮B中液體所占體積 大 5.（1）分液漏斗 (2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(2分) (3)加快反應(yīng)的速率【化學(xué)反應(yīng)速率和很多因素有關(guān)，如接觸面積，濃度，溫度等】 (4)提高D管，靜止片刻后，C、D液面仍存在高度差，則氣密性良好【管內(nèi)空氣如果與外界空氣連通的話，就不會保持高度差?！?(5)使D、C中的液面相平【這個利用連通器原理，最右邊的管子可以上下移動，保持液面平就能使中間管子里的氣體保持在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下。氣壓如果不同，氣體的密度也會變化（氣體容易被壓縮），計算會有誤差】 (6)測量銅鋅合金樣品的質(zhì)量(7)重