Question

某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制O₂。

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，准确称量试管和药品的总质量为15.95 g。

②连接好实验装置，检查装置的气密性。

③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止。

④测量排入量筒中水的体积为285.0 mL，换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL.

⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55 g。

根据上述实验过程，回答下列问题：

(1)如何检查装置的气密性？____________________________________________________________________________。

(2)试管中发生的化学反应方程式为：_______________________________________。

(3)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：

①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同

②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温

③读取量筒内液体的体积

这三步操作的正确顺序是___________（请填写步骤代码）。

进行③的实验操作时，若仰视读数，则读取氧气的体积________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

(4)实验过程中产生氧气的物质的量是________mol；实验测得氧气的摩尔体积是________（保留小数点后两位）。

Answer

往广口瓶中注满水，塞紧橡胶塞，按装置图连接好装置，用手将试管底部捂热，若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升，松开手后，过一会儿长玻璃管内的液面下降，则证明该装置不漏气。2KClO3 2KCl+3O2↑②①③偏小0.012522.38 L·mol－1

【解析】

(1)检查装置的气密性的方法：往广口瓶中注满水，塞紧橡胶塞，按装置图连接好装置，用手将试管底部捂热，若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升，松开手后，过一会儿长玻璃管内的液面下降，则证明该装置不漏气。

(2)试管中的反应物为氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末，加热会发生化学反应生成氧气和氯酸钾。其化学反应方程式为2KClO3 2KCl+3O2↑。

(3)测量收集到气体体积必须包括的步骤：②先使试管和广口瓶内气体都冷却至室温，①在调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同，③才能读取量筒内液体的体积。三步操作的正确顺序是②①③。读取量筒内液体的体积时，若仰视读数，则读取氧气的体积偏小。答案：②①③ 偏小

(4) 准确称量试管和药品的总质量为15.95 g，准确称量试管和残留物的质量为15.55 g，根据质量守恒定律，产生氧气的质量为m=15.95 g-15.55 g=0.40g，根据n=m/M=0.40g/32gmol-1=0.0125mol；由测量排入量筒中水的体积为285.0 mL，换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL,根据Vm=V/n=(279.7 mL10-3)/0.0125mol=22.38 L·mol－1.答案：22.38 L·mol－1。