Question

為了測(cè)定某種烷烴（氣體，不溶于水，密度比空氣大）樣品的平均相對(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)確稱其質(zhì)量為m₁；

    ②往錐形瓶中通入干燥的該烴的樣品，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)量為m₂；

    ③往錐形瓶中加滿水，塞好膠塞，準(zhǔn)確稱量，得到質(zhì)量為m₃。已知：空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29.0，回答下列問題：

 

可供選用的裝置

    （1）具體說明本實(shí)驗(yàn)的原理__________________________________________________。

    （2）步驟②為什么要重復(fù)操作直到前后兩次稱量的結(jié)果基本相同？

    （3）具體說明本實(shí)驗(yàn)中如何做到每次測(cè)量都在相同體積下進(jìn)行？__________________。

    （4）本實(shí)驗(yàn)中收集氣體樣品的操作，可選用的方法是（用圖中的標(biāo)號(hào)填寫）_________。

    （5）寫出錐形瓶中樣品的質(zhì)量（m_樣品）的計(jì)算式_________。（設(shè)空氣的質(zhì)量為m_空氣）

    （6）寫出由實(shí)驗(yàn)測(cè)得該烷烴的平均相對(duì)分子質(zhì)量為_______________________。（計(jì)算式）

Answer 1

解析：測(cè)定烷烴樣品的平均相對(duì)分子質(zhì)量用的是阿伏加德羅定律的推論，即；在測(cè)量過程中采用了測(cè)平均數(shù)據(jù)法（重復(fù)操作、兩次測(cè)量結(jié)果基本相同）可保證實(shí)驗(yàn)時(shí)瓶?jī)?nèi)空氣完全排盡，使結(jié)果準(zhǔn)確；為使每次測(cè)量都在相同的體積下進(jìn)行，便須對(duì)錐形瓶中所容納物質(zhì)的體積進(jìn)行標(biāo)記；由于空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29.0，而樣品的平均相對(duì)分子質(zhì)量大于29.0，故可采用向上排空氣法收集（注意：不能用排水法，否則將在樣品中混入水蒸氣而影響測(cè)定結(jié)果）；由實(shí)驗(yàn)操作可知，m₁為錐形瓶與空氣的總質(zhì)量，m₂為錐形瓶與烷烴樣品的總質(zhì)量，則m_樣品=m₂-m₁+m_空氣。

答案：（1）根據(jù)阿伏加德羅定律——同溫同壓下，同體積的兩種不同氣體的質(zhì)量比等于相對(duì)分子質(zhì)量比

    （2）保證瓶?jī)?nèi)空氣完全排盡，樣品恒重。

    （3）在第一次稱量前，待錐形瓶塞緊膠塞后，在瓶口膠塞上作一標(biāo)記，以后每次測(cè)量，膠塞塞入瓶口的位置都以此為準(zhǔn)（其他合理答案亦可）

    （4）D

    （5）m_樣品=m₂-m₁+m_空氣

    （6）29.0×或29.0×+29.0