实验探究：气体的质量和体积的测定原理与方法

的液面保持相平，读出甲管中液
面的读数；③反应完毕，上下移 动乙管，使甲、乙两管内的液面 重新保持相平，再次读出甲管中 液面的读数。
反应前后装置内外的气压相
等，这样测得的结果才比较 准确。但这套装置也有不足， 就是比较操作复杂。
（3）读取体积：
读数时注意:①冷却至室温；②调节两液面相平；
③视线与凹液面的最低处水平相切。
实验探究：气体的质量和体积的测定原理与方法
1.气体体积的测定
（1）原理：对于难溶于水且不与水反应（或无法用试剂直
接吸收）的气体（如H2、O2等）通常采用排水量气法测量它
们的体积，根据排出的水的体积来确定气体的体积。
（2）量气装置
其中图（a）会因集气瓶至量筒之间的那段导管内的液体 无法读出，而使测得的气体体积偏小；
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（250mL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。(4)因为H2SO4是强酸、H2C2O4是弱酸，故相同浓度的 溶液中H2SO4的氢离子浓度大，反应速率快。若铜丝接触溶液， 则构成原电池，使反应速率加快，使实验结果的可信度降低。
（2）若去掉装置A，测定结果
；若去掉装置C，测定结果
。（填“偏大”、
“偏小”或“无影响”）
解析
依据实验目的，结合各装置中试剂的性质，
不难确定各装置的作用和操作顺序等。
答案（1） ②
（2）偏大
⑧
①
偏大
⑥
偏大
答案
Ⅰ.②酸式滴定管 ⑤反应所பைடு நூலகம்时间
Ⅱ.（1）250 mL容量瓶 胶头滴管
（2）②①③
（3）丙向下移动
（4）氢离子浓度不同
镁与铜易形成原电
池，加快反应速率，干扰实验的测定
2.气体质量的测定
（1）原理：气体的质量一般采用间接的方法来测定，对一些
可用试剂直接吸收的气体根据气体的某些性质（如酸碱性或溶
②用
量取10.00mL0.5mol/LH2SO4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,使足量镁带浸入酸中(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。
【实验探究1】 某研究性学习小组为证明在同温同压下，相 同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时，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下图。该实验的主 要操作步骤如下：
Ⅰ.①配制浓度均为0.5mol/LH2SO4溶液和H2C2O4溶液；
解性）采用合适的吸收剂（如浓硫酸、碱石灰）和实验装置
（如洗气瓶、干燥管）来吸收，通过吸收装置吸收前后的质量
差得到气体的质量。
（2）测量装置
【实验探究2】 碳酸钠样品中往往含有少量NaCl,现欲测定样 品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实 验方案。请回答下列有关问题：把一定质量的样品和足量的稀 硫酸反应，采用下图所示装置，通过称量反应前后盛有碱石灰 的U型管质量，利用其质量差求算样品的纯度。
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/cm3 98%的浓H2SO4配制250mL 0.5mol/L 的H2SO4溶液，所需要的主要仪器 、 、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 。 （4）简述速率不等的原因是 ，铜丝不与酸接 触的原因是 。
该实验的操作步骤有：①在U型管内填满碱石灰，质量为mg②
取ng样品装入广口瓶中③检验装置的气密性④缓慢鼓入空气数
分钟，再称量U型管质量为wg ⑤关闭止水夹⑥打开止水夹
⑦缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止⑧缓慢鼓入空气数分钟
（1）正确的操作顺序是（填写序号）:③→ →⑥→ →⑤→
→⑦→ 果
→④。
；若去掉装置B，测定结
如果选用图（d）的装置就可以避 免这样的误差，其实验步骤为:① 检验装置的气密性；②连接好收
两次读数的差值就是产生气 体的体积。这套装置的好处 是成功的避免了装置(a)的不 足，且在反应前后通过上下
集装置后，在量气筒内注满水，
上下移动乙管，使甲、乙两管内
移动乙管，使甲、乙两管内
的液面保持相平，从而保持