测量气体体积的方法

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1、测量气体体积的方法文／巩庆凯胡贵和测量气体体积是一项基本的实验技能，因此学生需要掌握正确的测量方法。测量方法可分为直接测量法和间接测量法两种。现结合有关试题加以说明。　一、直接测量法　直接测量法就是将气体通入带有刻度的容器中，直接读取气体的体积。根据所用测量仪器的不同，直接测量法可分为倒置量筒法和滴定管法两种。　　1．倒置量筒法　　将装满液体（通常为水）的量筒倒放在盛有液体的水槽中，气体从下面通入，实验结束，即可读取气体的体积。1998年高考27题和2001年“3+2”高考20题均用到这一装置，

2、现以2001年“3+2”高考20题为例说明。　　例1　某学生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：　　①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ag。　　②装好实验装置（如图1）。图1　实验装置　　③检验装置气密性。　　④加热开始反应，直到产生一定量的气体。　　⑤停止加热（如图，导管出口高于液面）。　　⑥测量收集到气体的体积。　　⑦准确称量试管和残留物的质量为bg。　　⑧测量实验室的温度。　　⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实

3、验桌面收拾干净。　　⑩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）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：①调整量筒内外液面高度使之相同；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③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cL（25℃、1．01×10５Ｐａ），水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算

4、式为（含a、b、c，不必化简）：Ｍ（Ｏ２）＝________。　　解析：这是一道集考查实验基本操作和化学计算于一体的试题。1995年和1997年的试测题都曾涉及过装置气密性的检查，学生对此并不陌生。要准确测量气体体积必须保持量筒内外气体的温度和压强相等，因此在读取量筒内气体的体积之前，应使试管和量筒内的气体都冷却至室温；再调节量筒内外液面高度使之相同。观察装置图可知，量筒内液面高于水槽液面，只要将量筒慢慢下移即可。Ｏ２的摩尔质量可根据摩尔质量的定义求得。　　答案：（1）将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试

5、管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气。　　（2）②①③　　（3）慢慢将量筒下移　　（4）［22．4L·mol－１×298Ｋ×（ａｇ－ｂｇ）］／273Ｋ×ｃＬ）　　2．滴定管法　　将碱式滴定管的橡胶管及玻璃尖嘴去掉，用橡胶管将它与另一玻璃管连接组成连通器，向其中注入液体（通常为水）。用单孔橡皮塞把滴定管塞好，将其与制气装置连接。记下反应前滴定管中液面的读数，反应后再读取滴定管中液面的读数，其差值就是气体体积。此装置最早出现于1997年上海高考31题。现以此题为例加以分析。　　例

6、2某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理（过氧化钠与潮湿二氧化碳反应），设计用图2仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图2　实验仪器及药品　　图2中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水，甲管有刻度（0ｍＬ—50ｍＬ），供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。　　实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。　　试回答：　　（1）上述装置的连接顺序是（填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略）________。　　（2）装置C中放入的反应物是____

7、____和________。　　（3）装置A的作用是________，装置B的作用是________。　　（4）为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中，应注意________和________（填写字母编号）。　　a.视线与凹液面最低处相平　　b.等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数　　c.读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平　　d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平　　解析：按照实验要求，装置应由发生、净化、制取、净化

8、、量气五部分构成。根据装置特点和药品可判断出：装置C应为发生装置，A、B均应属于净化装置。为了较准确地测量氧气的体积，读数应在保证内外气压相等的条件下，按照规范操作进行。　　答案：（1）⑤③④⑥⑦②①⑧（⑥⑦顺序可对调）　　（2）大理石；盐酸　　（3）吸收混在Ｏ２中未反应的ＣＯ２；吸收ＣＯ２中混有的HCl　　（4）a;c　　二、间接测量法　　间接测量法是指利用气体将液体（通常为水）排出，通过测量所排出液体的体积从而得到气体体