Question

為了測(cè)定某烷烴樣品（丁烷，并含少量丙烷等氣態(tài)烴）的平均相對(duì)分子質(zhì)量，設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)：
①取一個(gè)配有合適膠塞的潔凈、干燥的錐形瓶，準(zhǔn)確稱量，得到質(zhì)量為m₁．
②往錐形瓶中通入干燥的該烷烴樣品，塞好膠塞，準(zhǔn)確稱量；重復(fù)操作，直到前后兩次稱量結(jié)果基本相同，得到質(zhì)量m₂．
③往錐形瓶?jī)?nèi)加滿水，塞好膠塞，稱量得到質(zhì)量m₃．
已知實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度T（K），壓強(qiáng)p（kPa），水的密度ρ_水，空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29.0，密度ρ_空氣．回答下列問題：
（1）本實(shí)驗(yàn)的原理是（具體說(shuō)明）______．
（2）步驟②中為什么要重復(fù)操作，直到前后兩次稱量結(jié)果基本相同？答______．
（3）具體說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)中怎樣做到每次測(cè)量都是在相同體積下進(jìn)行的．
（4）由實(shí)驗(yàn)測(cè)得該烷烴的平均相對(duì)分子質(zhì)量是______（列算式）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)阿伏加德羅定律，阿伏加德羅定律，同溫、同壓下，同體積的各種氣體都含有相同的分子數(shù)．
（2）為了保證瓶?jī)?nèi)的空氣已完全被排出，并充滿了樣品氣體；
（3）第一次稱量前，錐形瓶塞緊膠塞后，在瓶口處的膠塞上做一記號(hào)，以后每次測(cè)量，膠塞塞入瓶口的位置都以此為準(zhǔn)；
（4）本實(shí)驗(yàn)是在同溫、同壓下，分別測(cè)定同體積含雜質(zhì)的丁烷氣和空氣的質(zhì)量（m_樣品、m_空氣）來(lái)求得樣品氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量（M_樣品）．
解答：解：（1）根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫、同壓下，同體積的各種氣體都含有相同的分子數(shù)，所以同溫、同壓下，兩種同體積的不同氣體的質(zhì)量之比等于它們的相對(duì)分子質(zhì)量之比，故答案為：根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫同壓下，兩種同體積的不同氣體的質(zhì)量之比等于它們的相對(duì)分子質(zhì)量之比．
（2）為了保證瓶?jī)?nèi)的空氣已完全被排出，并充滿了樣品氣體，故答案為：為了保證瓶?jī)?nèi)的空氣已完全被排出，并充滿了樣品氣體．
（3）第一次稱量前，錐形瓶塞緊膠塞后，在瓶口處的膠塞上做一記號(hào)，以后每次測(cè)量，膠塞塞入瓶口的位置都以此為準(zhǔn)，故答案為：第一次稱量前，錐形瓶塞緊膠塞后，在瓶口處的膠塞上做一記號(hào)，以后每次測(cè)量，膠塞塞入瓶口的位置都以此為準(zhǔn)．
（4）根據(jù)題意可得：①m₁=m_瓶+m_空氣 ②m₂=m_瓶+m_樣品 ③m₃=m_瓶+m_水，③-①得m₃-m₁=m_水-m_空氣，因?yàn)閙_水≥m_空氣，所以m_水=m₃-m₁（小量忽略法）
 所以V_瓶==      m_空氣=ρ_空氣×
   ②-①得  m_樣品=（m₂-m₁）+m_空氣
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzhx/web/STSource/20131101172649756356743/SYS201311011726497563567020_DA/3.png">=，所以M_樣品=M_空氣×=29.0×=29.0××；
故答案為：29.0×=29.0××．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)阿伏加德羅定律的理解程度，同時(shí)考查學(xué)生對(duì)一些最基本的實(shí)驗(yàn)操作目的和方法是否掌握和理解．