Question

1．氣體的密度容易受溫度和壓強(qiáng)的影響．為了測(cè)量常溫常壓下氧氣的密度，在老師的指導(dǎo)下，小明進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
步驟一：檢查發(fā)生裝置的氣密性．
步驟二：往燒瓶中裝入適量的二氧化錳粉末，關(guān)閉分液漏斗的活塞，并將適量的過(guò)氧化氫溶液倒入分液漏斗中，測(cè)出發(fā)生裝置的總質(zhì)量為m₁克．
步驟三：取一個(gè)集氣瓶，用記號(hào)筆在適當(dāng)位置做標(biāo)記，將水注入集氣瓶到標(biāo)記處，用量筒測(cè)出這些水的體積為V₀毫升，再將集氣瓶灌滿水倒扣在水槽中等待收集．

步驟四：打開(kāi)活塞，滴入過(guò)氧化氫溶液，同時(shí)開(kāi)始收集氣體，調(diào)節(jié)集氣瓶在水中的上下位置，當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)、外的液面相平且剛好達(dá)到標(biāo)記處時(shí)（如圖甲），暫停反應(yīng)．
步驟五：重復(fù)步驟四，再收集9瓶氣體．
步驟六：稱出反應(yīng)后發(fā)生裝置的總質(zhì)量為m₂克．
（1）步驟四中，控制集氣瓶?jī)?nèi)、外液面保持相平的目的是使集氣瓶中的氣壓和燒瓶中的氣壓相等．
（2）小明通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，測(cè)得氧氣的密度是$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{10{V}_{0}}$克/毫升，與真實(shí)值比
較將偏大還是偏小，并簡(jiǎn)述理由偏大，氧氣中帶有水蒸氣，裝置內(nèi)減少質(zhì)量變大．
（3）為減小誤差，小明改用圖乙所示裝置進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)注意AB（填字母編號(hào)）．
A．讀數(shù)前應(yīng)上下移動(dòng)水準(zhǔn)管，待兩管液面相平再讀數(shù)
B．保持水準(zhǔn)管靜止，待水準(zhǔn)管中液面不再上升時(shí)再讀數(shù)
（4）如果圖甲裝置氣密性不良，將對(duì)測(cè)得的密度值有何影響？請(qǐng)說(shuō)明理由：偏大，收集一定體積氧氣時(shí)，由于部分氧氣泄漏導(dǎo)致消耗的過(guò)氧化氫質(zhì)量增加，使測(cè)得氧氣的質(zhì)量偏大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氣體的密度容易受溫度和壓強(qiáng)的影響進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)題中共收集了10瓶氧氣，因此總體積是10V₀，依據(jù)密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)保持量氣裝置使兩邊液面相平時(shí)，保持水準(zhǔn)管靜止，待水準(zhǔn)管中液面不再上升時(shí)再讀數(shù)，內(nèi)外壓強(qiáng)就相等，才不會(huì)出現(xiàn)誤差進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)如果實(shí)驗(yàn)中裝置氣密性不好，測(cè)得的氧氣的密度會(huì)偏大，收集一定體積氧氣時(shí)，由于部分氧氣泄漏導(dǎo)致消耗的過(guò)氧化氫質(zhì)量增加，使測(cè)得氧氣的質(zhì)量偏大進(jìn)行分析．

解答 解：（1）氣體的密度容易受溫度和壓強(qiáng)的影響，所以步驟四中，控制集氣瓶?jī)?nèi)、外液面保持相平的目的是：使集氣瓶中的氣壓和燒瓶中的氣壓相等；
（2）題中共收集了10瓶氧氣，因此總體積是10V₀，由密度公式可知：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{10{V}_{0}}$克/毫升，與真實(shí)值比較將偏大，理由是：氧氣中帶有水蒸氣，裝置內(nèi)減少質(zhì)量變大；
（3）保持量氣裝置使兩邊液面相平時(shí)，保持水準(zhǔn)管靜止，待水準(zhǔn)管中液面不再上升時(shí)再讀數(shù)，內(nèi)外壓強(qiáng)就相等，才不會(huì)出現(xiàn)誤差，故選：AB；
（4）如果實(shí)驗(yàn)中裝置氣密性不好，測(cè)得的氧氣的密度會(huì)偏大，收集一定體積氧氣時(shí)，由于部分氧氣泄漏導(dǎo)致消耗的過(guò)氧化氫質(zhì)量增加，使測(cè)得氧氣的質(zhì)量偏大．
故答案為：（1）使集氣瓶中的氣壓和燒瓶中的氣壓相等；
（2）$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{10{V}_{0}}$，偏大，氧氣中帶有水蒸氣，裝置內(nèi)減少質(zhì)量變大；
（3）AB；
（4）偏大，收集一定體積氧氣時(shí)，由于部分氧氣泄漏導(dǎo)致消耗的過(guò)氧化氫質(zhì)量增加，使測(cè)得氧氣的質(zhì)量偏大．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．