資源簡介

(共45張PPT)
主觀題突破
3.綜合實驗中氣體體積、固體質量的測定
核心精講
01
1.氣體體積的測量
(1)量氣裝置的改進
(2)量氣時應注意的問題
①量氣時應保持裝置處于室溫狀態。
②讀數時要特別注意消除“壓強差”，保持液面相平，同時要注意視線與液面最低處相平。如圖(Ⅰ)、(Ⅳ)應使左側和右側的液面高度保持相平。
2.測定實驗中要有消除干擾氣體的意識
如用“惰性”氣體將干擾氣體排出，或用溶液吸收干擾氣體等。
3.測定實驗中要有被測量氣體全部被測量的意識
如采取反應結束后繼續向裝置中通入“惰性”氣體以使被測量氣體全部被吸收劑吸收的方法。
4.測定實驗中要有“數據”的采集處理意識
實驗數據的采集是化學計算的基礎，一般來講，固體試劑稱質量，而液體試劑和氣體試劑則測量體積。
(1)稱量固體質量時，中學一般用托盤天平，可估讀到0.1 g，精確度要求高的實驗中可以用分析天平或電子天平，可精確到0.000 1 g。
(2)測量液體體積時，一般實驗中選用適當規格的量筒，可估讀到0.1 mL，準確度要求高的定量實驗如中和滴定中選用(酸式或堿式)滴定管或移液管，可估讀到0.01 mL。容量瓶作為精密的定容儀器，用于配制一定物質的量濃度的溶液，一般不用于量取液體的體積。
(3)氣體除了量取外，還可以稱量。稱量氣體的質量時一般有兩種方法：一種方法是稱量反應裝置在放出氣體前后的質量減小值；另一種方法是稱量吸收裝置吸收氣體前后的質量增大值。
應用示例
(1)利用如圖所示裝置制備氣體，并量取氣體的體積，a的作用是_______
______________________________________________________________
_____________。
壓，使分液漏斗中的液體順利滴下；可以消除由于液體滴入而使氣體體
積增大的影響
平衡氣
(2)如圖所示，用量筒量取氣體體積時，應怎樣操作才能讀出氣體的體積？___________________________________________________________________。
應將量筒慢慢地向下移動，當量筒中的液面和水槽中的液面相平時再
讀數
(3)實驗中為了排盡空氣、充分吸收某種氣體、降低某種氣體的濃度，常用性質穩定的氣體——氮氣作載氣。
回答在下列不同情況下氮氣的作用：
①若需測定該裝置中生成的氣體的質量，而系統內的空氣
干擾氣體的測定，則實驗前，通N2的作用是___________；
實驗后，通N2的作用是_______________________________。
②若生成的氣體在濃度高時容易發生爆炸，則N2的作用是
_______________________________。
將空氣排盡
使生成的氣體被指定裝置充分吸收
稀釋氣體，控制易爆炸氣體的濃度
真題演練
02
回答下列問題：
(1)將裝有樣品的Pt坩堝和CuO放入石英管中，先________________，而后將已稱重的U形管c、d與石英管連接，檢查____________。依次點燃煤氣燈_______，進行實驗。
1.(2023·全國乙卷，26)元素分析是有機化合物的表征手段之一。按下圖實驗裝置(部分裝置略)對有機化合物進行C、H元素分析。
1
2
通入一定量的O2
裝置氣密性
b、a
實驗前，應先通入一定量的O2排盡石英管中的空氣，保證沒有其他產物生成，而后將U形管c、d與石英管連接，檢查裝置氣密性，隨后先點燃b處酒精燈后點燃a處酒精燈，保證當a處發生反應時產生的CO能被CuO氧化生成CO2。
1
2
有機物氧化不充分時會生成CO，而CuO可將CO氧化為CO2，反應的化學方程式為CO＋CuO Cu＋CO2。
(2)O2的作用有__________________________________________________
_______________。CuO的作用是_________________________(舉1例，用化學方程式表示)。
1
2
排除裝置中的空氣，氧化有機物，將生成的CO2和H2O完
全趕入U形管中
CO＋CuO Cu＋CO2
(3)c和d中的試劑分別是________、_______(填標號)。c和d中的試劑不可調換，理由是____________________________________。
A.CaCl2　　　　　　　　　　 B.NaCl
C.堿石灰(CaO＋NaOH)　　　 D.Na2SO3
1
2
A
C
堿石灰可以同時吸收水蒸氣和二氧化碳
有機物燃燒后生成的CO2和H2O分別用堿石灰和無水CaCl2吸收，其中c管裝有無水CaCl2，d管裝有堿石灰，二者不可調換，因為堿石灰能同時吸收水蒸氣和二氧化碳，影響最后分子式的確定。
1
2
(4)Pt坩堝中樣品CxHyOz反應完全后，應進行操作：___________________
______________________________________________________。取下c和d管稱重。
1
2
續吹入一定量的O2，熄滅b處煤氣燈，冷卻至室溫，停止通O2
熄滅a處煤氣燈，繼
(5)若樣品CxHyOz為0.023 6 g，實驗結束后，c管增重0.010 8 g，d管增重0.035 2 g。質譜測得該有機物的相對分子量為118，其分子式為________。
1
2
C4H6O4
1
2
制備膽礬時，根據題干信息可知，需進行溶解、過濾、結晶操作，用到的實驗儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外，還必須使用的儀器有燒杯和蒸發皿。
2.(2021·全國甲卷，27)膽礬(CuSO4·5H2O)易溶于水，難溶于乙醇。某小組用工業廢銅焙燒得到的CuO(雜質為氧化鐵及泥沙)為原料與稀硫酸反應制備膽礬，并測定其結晶水的含量?；卮鹣铝袉栴}：
(1)制備膽礬時，用到的實驗儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外，還必須使用的儀器有________(填字母)。
A.燒杯 B.容量瓶 C.蒸發皿 D.移液管
1
2
AC
直接用廢銅和濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，與這種方法相比，將CuO加入到適量的稀硫酸中，加熱制備膽礬的實驗方案具有的優點是不會產生二氧化硫且產生等量膽礬消耗硫酸少(硫酸利用率高)。
(2)將CuO加入到適量的稀硫酸中，加熱，其主要反應的化學方程式為_____________________________，與直接用廢銅和濃硫酸反應相比，該方法的優點是___________________________________________________
_____。
1
2
不會產生二氧化硫且產生等量膽礬消耗硫酸少(硫酸利用
率高)
CuO中含氧化鐵雜質，溶于硫酸后會形成鐵離子，為使鐵元素以氫氧化鐵形式沉淀完全，需控制溶液pH為3.5～4，同時酸性環境還可抑制銅離子發生水解；操作過程中可能會生成氫氧化鐵膠體，所以煮沸10 min的目的是破壞氫氧化鐵膠體，使其沉淀，易于過濾。
(3)待CuO完全反應后停止加熱，邊攪拌邊加入適量H2O2，冷卻后用NH3·H2O調pH為3.5～4，再煮沸10 min，冷卻后過濾。濾液經如下實驗操作：加熱蒸發、冷卻結晶、______、乙醇洗滌、______，得到膽礬。其中，控制溶液pH為3.5～4的目的是________________________，煮沸10 min的作用是____________________________。
1
2
過濾
干燥
除盡鐵，抑制硫酸銅水解
破壞氫氧化鐵膠體，易于過濾
(4)結晶水測定：稱量干燥坩堝的質量為m1，加入膽礬后總質量為m2，將坩堝加熱至膽礬全部變為白色，置于干燥器中冷至室溫后稱量，重復上述操作，最終總質量恒定為m3。根據實驗數據，膽礬分子中結晶水的個
數為___________(寫表達式)。
1
2
(5)下列操作中，會導致結晶水數目測定值偏高的是________(填標號)。
①膽礬未充分干燥
②坩堝未置于干燥器中冷卻
③加熱時有少量膽礬迸濺出來
1
2
①③
1
2
1
2
考向預測
03
1.某12 g Na2CO3樣品中混有一定量的Na2SO4(設均不含結晶水)，某實驗小組設計如下方案測定樣品中Na2CO3的質量分數。
(1)甲同學通過測定二氧化碳的質量來測定碳酸鈉的質量分數，實驗裝置如圖：
1
2
①主要實驗步驟有：a.向裝置中通入空氣；b.稱量干燥管B與裝入堿石灰的總質量；c.打開分液漏斗活塞，使稀硫酸與樣品充分反應。合理的步驟是_______(可重復，用字母表示)。
②按氣體從左向右的流向，干燥管A的作用是_______________________
_____，干燥管C的作用是________________________________________。
1
2
abcab
除去空氣中的二氧化碳
和水
防止空氣中的水分和二氧化碳被干燥管B吸收
③干燥管B增重4.4 g，則樣品中Na2CO3的質量分數為________(結果保留四位有效數字)。
1
2
88.33%
①ⅱ中盛裝的是______(填字母)。
a.濃硫酸 b.飽和NaHCO3溶液
c.10 mol·L－1鹽酸 d.2 mol·L－1稀硫酸
(2)乙同學利用圖ⅰ、ⅱ、ⅲ三個儀器組裝一套裝置完成該樣品中Na2CO3質量分數的測定，其中樣品已稱量完畢，ⅲ中裝有CO2難溶于其中的液體。
1
2
d
ⅰ中為樣品，ⅱ中為稀硫酸，ⅰ與ⅱ連接為固液反應裝置，且硫酸難揮發，所以選d。
1
2
②用橡膠管連接對應接口的方式是：A接______，B接______，C接_____
(填各接口的字母)。
③在測量氣體體積時，組合儀器與ⅳ裝置相比更為準確，主要原因是___________________________________________________。組合儀器相對于ⅳ裝置的另一個優點是_________________。
1
2
D
E
F
裝置ⅳ將滴下酸的體積也計入氣體體積，而組合儀器沒有
液體可以順利滴下
④若樣品的質量為1.2 g，在標準狀況下利用裝置ⅳ能否完成實驗？_____(填“能”或“不能”)，說明理由：__________________________
_____________________________。
在標準狀況下生成CO2的體積
為224 mL，超過量氣管的量程
1
2
不能
2.某校研究性學習小組就氮及其化合物展開研究。
(1)①實驗室加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物制取氨氣的化學方程式是__________________________________________。
②檢驗氯化銨固體中含有 的方法是_____________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1
2
取樣，加入適量蒸餾水溶解后，加入足量濃氫氧化鈉溶液后，加熱，有氣泡生成，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體，試紙變藍(或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近，產生白煙)，證明 存在
(2)研究性學習小組用稀硝酸和含有雜質的銅粉通過下列過程制取硝酸銅晶體[Cu(NO3)2·3H2O]。
①含雜質的銅中含有大量的有機物，可采用灼燒的方法除去有機物，將坩堝置于_______(填寫儀器名稱，下同)上，取用坩堝應使用________，灼燒后的坩堝應放在________上，不能直接放在桌面上。
②在步驟Ⅲ中，必須進行的實驗操作是_________、冷卻結晶、________、洗滌、干燥。
泥三角
坩堝鉗
陶土網
1
2
蒸發濃縮
過濾
③稀硝酸與銅反應的離子方程式：_________________________________
_________。二氧化氮通入氫氧化鈉溶液的離子方程式：______________
______________________。
1
2
＋4H2O
2NO2＋2OH
(3)該小組成員用氨氣還原氧化銅的方法測定銅的近似相對原子質量，其反應的化學方程式為3CuO＋2NH3 3Cu＋N2＋3H2O，反應前稱取CuO a g，待CuO充分反應后，他們測得生成H2O的質量為b g，利用如圖所示的儀器完成該實驗。
①儀器連接的順序是__________(填字母，儀器可重復使用)。
1
2
BCACCD
氨氣還原氧化銅時，應先制備氨氣，并用堿石灰干燥氨氣，生成的氨氣在加熱條件下與氧化銅反應，生成的水用堿石灰吸收以測定生成水的質量，最后用水吸收氨氣，為防止D中水進入C中，應該在C和D之間再連接一個C裝置。
1
2
②列出計算銅的近似相對原子質量的表達式：__________。
1
2
1
2
③下列情況將使測定結果偏小的是_____(填字母)。
A.CuO未全部還原為Cu
B.CuO受潮
C.CuO中混有Cu
1
2
B
1
2
本課結束

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