特色訓(xùn)練1阿伏加德羅定律和氣體定量測定在實驗中的強化應(yīng)用1在兩個密閉容器中，分別充有質(zhì)量相同的甲、乙兩種氣體，若兩容器的溫度和壓強均相同，且甲的密度大于乙的密度，則下列說法正確的是 ()。A甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多B甲的物質(zhì)的量比乙的物質(zhì)的量少C甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小D甲的相對分子質(zhì)量比乙的相對分子質(zhì)量小解析由公式mV得出，甲V甲乙V乙，即，因為甲>乙，則V甲<V乙，同溫同壓下，n乙>n甲。M甲，M乙得M乙<M甲，因此B正確，A、D錯誤；同溫同壓下，不同氣體的摩爾體積相同，C錯誤。答案B2已知氣體X2和氣體Y2在一定條件下能化合生成氣體C，并知C的化學(xué)式只有兩種可能：分別為XY或X2Y。請設(shè)計實驗(實驗裝置任選)來確定C的化學(xué)式，簡述實驗過程，分析說明結(jié)論。實驗過程：_。結(jié)論及分析：若實驗結(jié)果是_，則生成物C的化學(xué)式為XY。判斷的依據(jù)是_。若實驗結(jié)果是_，則生成物C的化學(xué)式為X2Y。判斷的依據(jù)是_。解析該題為通過實驗確定生成物的化學(xué)式。因為組成元素未知，所以不能定性分析，而需轉(zhuǎn)化成可測控的量進(jìn)行定量分析。根據(jù)反應(yīng)物和生成物均為氣體的特點，運用阿伏加德羅定律，可通過反應(yīng)過程中體積變化或壓強的變化值來確定反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比，再由原子守恒得出生成物的化學(xué)式。答案 法一實驗過程(測定反應(yīng)前后的數(shù)據(jù)、容器性能、恢復(fù)溫度三項全對才可)分別取同溫、同壓、等體積(V1)的X2和Y2兩種氣體充入一恒壓、容積可變的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)完全并恢復(fù)到原來溫度后，測定容器的體積(V2)結(jié)論及分析：V2V1X2Y2=2XY，反應(yīng)前后分子數(shù)之比是11，根據(jù)阿伏加德羅定律可推得以上結(jié)論V2V12X2Y2=2X2Y，反應(yīng)前后分子數(shù)之比是43，根據(jù)阿伏加德羅定律可推得以上結(jié)論法二實驗過程：分別取同溫、同壓、等體積的X2和Y2兩種氣體充入一恒容的密閉容器中，并測定容器的壓強(p1)，在一定條件下反應(yīng)完全并恢復(fù)到原溫度后，再測定容器的壓強(p2)結(jié)論及分析：p2p1X2Y2=2XY，反應(yīng)前后分子數(shù)之比是11，根據(jù)阿伏加德羅定律可推得以上結(jié)論p2p12X2Y2=2X2Y，反應(yīng)前后分子數(shù)之比是43，根據(jù)阿伏加德羅定律可推得以上結(jié)論3(2012·青島月考)測定1 mol氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占體積的實驗操作的步驟如下：按下圖裝配實驗裝置。洗凈試管然后充分干燥。向500 mL燒瓶里裝滿水，向500 mL燒杯里加入少量水，把連接燒瓶和燒杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也裝滿水，在中間不要留下氣泡，然后用彈簧夾把橡皮管B夾緊。稱得試管的質(zhì)量為14.45 g，往試管里加入KClO3和MnO2的混合物，再稱其質(zhì)量為15.95 g。打開彈簧夾，把燒杯舉起使燒瓶和燒杯中的水面一致，再關(guān)閉彈簧夾，然后把燒杯中的水倒掉。打開彈簧夾，加熱試管的混合物到不再產(chǎn)生氣體，即水不再流向燒杯時為止。反應(yīng)完畢后把裝置放置冷卻到室溫。調(diào)節(jié)燒杯的高度使燒瓶和燒杯中的水面一致，然后再關(guān)閉彈簧夾。用500 mL量筒測量燒杯里水的體積為285.0 mL，把它換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為279.7 mL。再稱量冷卻后試管的質(zhì)量為15.55 g。(1)在操作中，裝置冷卻時，玻璃管C的出口，一直要在燒杯的水中，不能離開水面，其理由是_。(2)簡述操作的必要性，即為什么要調(diào)節(jié)燒杯的高度，使燒瓶和燒杯中的水面一致？_。(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氧氣所占的體積(保留小數(shù)后兩位)為_L；混合物中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。解析這是一道利用阿伏加德羅定律測定1 mol氧氣標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占體積的實驗題。其原理是通過測量氧氣排出的水的體積，進(jìn)而確定產(chǎn)生的氧氣的體積，成功的關(guān)鍵是燒瓶內(nèi)的氣體在反應(yīng)前后是否處于同一狀態(tài)，即是否同溫同壓，由于氣體體積的大小受溫度、壓強的影響，若燒杯內(nèi)的液面不一致，則造成壓強的改變，使誤差增大。若反應(yīng)完后未冷卻至室溫，則會更多地偏離標(biāo)準(zhǔn)狀況，使結(jié)果不準(zhǔn)確。答案(1)溫度降低時，燒瓶內(nèi)的壓強降低，這時燒杯中的水就會回流，從而可以準(zhǔn)確地求出氣體的體積(2)如果燒瓶中的壓強和外界大氣壓不一致，就不能準(zhǔn)確地求出氣體體積(3)22.3832%4(2012·四川理綜，28)甲、乙兩個研究性學(xué)習(xí)小組為測定氨分子中氮、氫原子個數(shù)比，設(shè)計了如下實驗流程：實驗中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應(yīng)完成后，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。甲小組測得：反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量m1 g、氧化銅反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量m2 g、生成氮氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V1 L。乙小組測得：洗氣前裝置D的質(zhì)量m3 g、洗氣后裝置D的質(zhì)量m4 g、生成氮氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V2 L。請回答下列問題：(1)寫出儀器a的名稱：_。(2)檢查A裝置氣密性的操作是_。(3)甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣，請將實驗裝置的字母編號和制備原理填寫在下表的空格中。實驗裝置實驗藥品制備原理甲小組A氫氧化鈣、硫酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_乙小組_濃氨水、氫氧化鈉用化學(xué)平衡原理分析氫氧化鈉的作用：_(4)甲小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)之比為_。(5)乙小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比明顯小于理論值，其原因是_。為此，乙小組在原有實驗的基礎(chǔ)上增加了一個裝有某藥品的實驗儀器，重新實驗。根據(jù)實驗前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氮氣的體積，得出了合理的實驗結(jié)果。該藥品的名稱是_。解析(4)根據(jù)3CuO2NH33Cu3H2ON2可知CuO減少的質(zhì)量等于生成物H2O中O元素的質(zhì)量，m(O)m1gm2g，在H2O中n(H)n(O)×2×2 mol，n(N)2n(N2)2×mol，N(N)N(H)mol：mol5V17(m1m2)。(5)因為NH3與CuO反應(yīng)時，NH3不可能完全反應(yīng)，未反應(yīng)的NH3被濃H2SO4吸收，使得代入計算式中氫元素的質(zhì)量偏高。可以改用只吸收水而不吸收NH3的干燥劑，例如堿石灰、氫氧化鈉固體、氧化鈣固體等。答案(1)圓底燒瓶(2)連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入水中；加熱試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱(3)(NH4)2SO4Ca(OH)22NH32H2OCaSO4B氫氧化鈉溶于氨水后放熱、增加氫氧根濃度，使NH3H2ONH3·H2ONHOH向逆方向移動，加快氨氣逸出(4)5V17(m1m2)(5)濃硫酸吸收了未反應(yīng)的氨氣，從而使計算的氫的量偏高堿石灰(氫氧化鈉、氧化鈣等)