量气管和连通管地解题方法

发布时间：2019-12-11 23:28:10 来源：文档文库

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量气管和连通管的解题方法

一．选择题（共3小题）

1．现有一杯20℃的某溶质的溶液，欲改变其溶质质量分数，一定可行的方法是（　　）

A．加入一定量的溶质 B．增大压强 C．升温到60℃ D．加入一定量的水

2．现有一瓶一定温度下的饱和Ca（OH）2溶液，下列方法不能使其溶质质量分数改变的是（　　）

A．	加热蒸发水	B．	加水
C．	降低温度	D．	加入少许Ca（OH）2粉末

3．欲改变一杯饱和硝酸钾溶液的溶质质量分数，可行的方法是（　　）

	A．	升高温度	B．	加入少量硝酸钾	C．	加少量水	D．	倒出一部分

二．解答题（共6小题）

4．长途运输鱼苗时，人们常在水中加入少量

过氧化钙（CaO2）固体，为鱼提供氧气，过氧化钙与水反应除生成氧气外，还生成什么物质？课外兴趣小组决定对这一过程中进行探究：

实验探究一：过氧化钙与水反应除生成氧气外，还生成什么物质？

【猜想】另一生成物为氢氧化钙．

【进行实验】取适量过氧化钙放入试管中加适量水，向试管中滴加酚酞试液，液体变成　_________　色，则猜想成立．写出反应的化学方程式　_________　

【意外发现】长时间后，同学们发现滴入酚酞后变色了的液体颜色又变回无色，他们认为褪色的可能原因是　_________　．

【查阅资料】过氧化钙在空气中，会变质产生氢氧化钙和碳酸钙．

实验探究二：测定久置过氧化钙样品中碳酸钙含量

【测定方案】

①如图所示，连接好装置，检查装置气密性；

②精确称量一袋样品质量置于烧杯中并加入适量水混合，再全部倒入烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀盐酸；

③将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，打开止水夹和分液漏斗活塞；

④反应结束后，再次调节量气管两边液面相平，读出气体体积；

⑤计算样品中碳酸钙含量（CO2的密度为1.97g/L）．

【问题讨论】

（4）图中油层的作用为　_________　，油层上方留有空气，会使测量结果　_________　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．中和反应放热，滴加稀盐酸后，发生装置中的中和反应的化学方程式为　_________　，这个反应的发生可能使测定结果　_________　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

（5）若测得量气管读数为896mL，则实验中选用的量气管规格合适的是　_________　（填字母序号）

A、100mL B、1L C、2L

（6）测定方案的步骤4中移动　_________　使两边液面相平．步骤2中将样品和水混合的目的是　_________　．

5．（2010•扬州）叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究．

应用研究：

（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，反应方程式为　_________　．

制备研究：

（2）将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+X，实验室检验X气体使用的试纸是湿润的　_________　．

Na2CO3质量分数测定：工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图

装置（已知H2SO4溶液与NaN3，反应不生成气体）．

（3）装置A的作用是　_________　．设计的实验步

骤为：①精确称量样品，检查装置气密性；②打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④再打开弹簧夹，　_________　；⑤再次称量装置C．计算碳酸钠含量至少需要测定　_________　（填数字）个数据．根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因　_________　．

NaN3纯度测定：

精确称量0.140g NaN3样品，设计如图装置，测定其纯度．已知2NaN3→3N2

（NaN3中的N全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热．

（4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差　_________　（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好．

（5）使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是　_________　．

（6）使用冷水冷凝的目的是　_________　．反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是　_________　．

（7）常温下测得量气管读数为67.2mL（N2的密度为1.25g/L），则实验中选用的量气管规格合适的是　_________　（填字母序号）．

A.100mL B.1L C.2L

（8）计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）．

6．某学习小组的几位同学为测定镀锌铁皮的锌镀层的厚度，提出了各自的设计方案．（忽略锌镀层的氧化）

（1）在铁皮表面镀锌是由于　_________　（填字母）

A．锌没有铁活泼，镀在铁的表面可防止生锈

B．锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈

（2）甲同学的方案是先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉，通过差量计算出锌的质量，然后再由锌的密度算出锌层的体积，最后由体积除以镀锌铁皮的面积计算得到锌层的厚度．在实际操作中，甲同学的方案存在一个很大的问题是　_________　．

（3）乙同学是通过查阅资料，知道Zn（OH）2既可以与酸也可与碱反应生成溶于水的盐，于是设计了如下方案：

a．写出步骤①中发生反应的化学方程式　_________　；　_________　．

b．步骤③的操作是洗涤沉淀，为证明沉淀已洗净，写出操作和现象　_________　．

（4）丙同学的方案是通过右图所示装置，测量镀锌铁皮与酸反应产生气体的质量来计算锌层的厚度．若使用浓盐酸，则测出锌的厚度会　_________　（填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）．丁同学认为，即使丙同学改用稀硫酸进行实验，测量结果仍不准确，你认为他的理由是　_________　．

（5）丁同学设计通过测量镀锌铁皮与酸反应产生气体的体积来计算锌层的厚度，他设计了如图所示装置：

①检查量气装置气密性的方法是：连接好装置，关闭弹簧夹，从量气管注水，若观察到　_________　，说明该量气装置气密性良好．

②反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是　_________　．

③若分液漏斗上方不连接导管a，则测出气体体积会　_________　（选填“偏小”、“偏大”或“没有影响”）．

7．现有质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）300mL，能配制质量分数为20%的稀硫酸（1.10 g/mL）多少毫升？还需加入水多少毫升？

8．某同学为探究某石灰石中碳酸钙的质量分数，该同学取25g石灰石放入烧杯中，然后加入73g稀盐酸，充分反应后，称得烧杯内物质的总质量为93.6g（石灰石中的杂质不参与反应，也不溶于水）．

求：①产生CO2多少克？

②稀盐酸中溶质的质量分数？

9．10克含杂质的锌样品（杂质不与酸反应）与100克稀硫酸恰好完全分应，生成0.2克氢气，求：

（1）样品中锌的质量分数？

（2）所得溶液溶质的质量分数是多少？

量气管和连通管的解题方法

参考答案与试题解析

一．选择题（共3小题）

1．现有一杯20℃的某溶质的溶液，欲改变其溶质质量分数，一定可行的方法是（　　）

A．	加入一定量的溶质	B．	增大压强
C．	升温到60℃	D．	加入一定量的水

考点：	用水稀释改变浓度的方法；固体溶解度的影响因素；气体溶解度的影响因素；溶质的质量分数、溶解性和溶解度的关系．715313
专题：	溶液的组成及溶质质量分数的计算．
分析：	溶液分为饱和溶液和不饱和溶液，20℃的某溶质的溶液，不知其是饱和还是不饱和溶液，改变其溶质质量分数，增加水的质量一定可以．
解答：	解：A、加入一定量的溶质，若溶液饱和，则不再溶解，故溶质质量分数不一定改变，故A错误； B、压强影响的是气体物质的溶解性，所以增大压强溶质质量分数不一定改变，故B错误； C、升高温度，溶质和溶剂不一定改变，所以溶质质量分数不一定改变，故C错误； D、加入一定量的水，溶剂增加，故溶质质量分数一定变小，故D正确，故选D．
点评：	改变溶质质量分数，需要改变溶质和溶剂的比例，最可靠的方法是加水．

2．现有一瓶一定温度下的饱和Ca（OH）2溶液，下列方法不能使其溶质质量分数改变的是（　　）

A．	加热蒸发水	B．	加水
C．	降低温度	D．	加入少许Ca（OH）2粉末

考点：	溶质的质量分数．715313
专题：	溶液、浊液与溶解度．
分析：	饱和溶液中溶质的质量分数可用溶解度来表示，而溶解度受温度影响，所以当温度不变时，即使蒸发水分，溶质的质量分数也是不变的．所以要使溶质的质量分数改变可用改变温度的方法．或加入溶剂的方法．
解答：	解：A、氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，加热蒸发水分，相当于将温度升高，氢氧化钙溶解度减小，因此溶质质量分数减小． B、饱和氢氧化钙溶液中加入一定量的水，会使溶剂的质量增多，使溶质的质量分数减小． C、当降低温度时，饱和溶液会变为不饱和溶液，但溶液中溶质和溶剂没有变化，所以溶质的质量分数不变． D、向饱和氢氧化钙溶液中，加氢氧化钙时，因溶液饱和所以不再溶解，所以溶质质量分数不变．故选CD
点评：	氢氧化钙饱和溶液在降低温度时，溶解度变大，但溶液中溶质和溶剂没有改变，所以溶液的溶质质量分数保持不变．只是溶液的状态变为了不饱和溶液．

3．欲改变一杯饱和硝酸钾溶液的溶质质量分数，可行的方法是（　　）

	A．	升高温度	B．	加入少量硝酸钾	C．	加少量水	D．	倒出一部分

考点：	溶质的质量分数．715313
专题：	溶液、浊液与溶解度．
分析：	根据饱和溶液和不饱和溶液的转化进行分析，要改变饱和溶液的溶质质量分数，可以加入水或减少溶质．
解答：	解：A、升高温度，硝酸钾中溶质和溶液的比值不变，溶质质量分数不变，故A错误； B、加入少量硝酸钾，硝酸钾不再溶解，故溶质质量分数不变，故B错误； C、加入少量水，溶液中溶质和溶剂的比值改变，溶质质量分数减小，故C正确； D、溶液具有均一性，倒出一部分，溶质质量分数不变，故D错误；故选C．
点评：	本题考查了溶质质量分数的改变，完成此题，可以依据溶质质量分数的概念进行．

二．解答题（共6小题）

4．长途运输鱼苗时，人们常在水中加入少量

过氧化钙（CaO2）固体，为鱼提供氧气，过氧化钙与水反应除生成氧气外，还生成什么物质？课外兴趣小组决定对这一过程中进行探究：

实验探究一：过氧化钙与水反应除生成氧气外，还生成什么物质？

【猜想】另一生成物为氢氧化钙．

【进行实验】取适量过氧化钙放入试管中加适量水，向试管中滴加酚酞试液，液体变成　红　色，则猜想成立．写出反应的化学方程式　2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑　

【意外发现】长时间后，同学们发现滴入酚酞后变色了的液体颜色又变回无色，他们认为褪色的可能原因是　二氧化碳和氢氧化钙反应生成了碳酸钙　．

【查阅资料】过氧化钙在空气中，会变质产生氢氧化钙和碳酸钙．

实验探究二：测定久置过氧化钙样品中碳酸钙含量

【测定方案】

①如图所示，连接好装置，检查装置气密性；

②精确称量一袋样品质量置于烧杯中并加入适量水混合，再全部倒入烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀盐酸；

③将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，打开止水夹和分液漏斗活塞；

④反应结束后，再次调节量气管两边液面相平，读出气体体积；

⑤计算样品中碳酸钙含量（CO2的密度为1.97g/L）．

【问题讨论】

（4）图中油层的作用为　防止二氧化碳和水反应　，油层上方留有空气，会使测量结果　无影响　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．中和反应放热，滴加稀盐酸后，发生装置中的中和反应的化学方程式为　Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O　，这个反应的发生可能使测定结果　偏大　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

（5）若测得量气管读数为896mL，则实验中选用的量气管规格合适的是　B　（填字母序号）

A、100mL B、1L C、2L

（6）测定方案的步骤4中移动　量气管　使两边液面相平．步骤2中将样品和水混合的目的是　将过氧化钙转化为氢氧化钙，防止生成的氧气产生干扰　．

考点：	酸、碱、盐的鉴别；化学实验方案设计与评价；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．715313
专题：	物质检验题；简单实验方案的设计与评价；科学探究．
分析：	【进行实验】根据酚酞在酸碱盐中的显色进行分析，根据题中的叙述找出反应物、生成物，依据反应原理书写方程式，【意外发现】根据空气中的二氧化碳会与氢氧化钙反应进行分析，【问题讨论】（4）根据二氧化碳会与水反应进行分析，根据氢氧化钙会与盐酸发生酸碱中和反应进行分析，根据温度升高会使体积变大进行分析，（5）根据选用量气管的原则进行分析，（6）根据过氧化钙和水反应也会产生氧气进行分析．
解答：	解：【进行实验】酚酞遇碱显红色，而过氧化钙和水反应生成了氢氧化钙和水，氢氧化钙使酚酞变红色，【意外发现】氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应，长时间后，氢氧化钙变成了碳酸钙，碳酸钙不会使酚酞变色，【问题讨论】（4）二氧化碳会与水反应，对测定的体积产生影响，生成多少二氧化碳就会排出多少水，油层上方的空气对测定的结果不会产生影响，但是盐酸和氢氧化钙中和生成氯化钙和水的反应是放热反应，会使生成的气体体积增大，使测定的结果偏大，（5）选用量气管要接近所测得体积，太大或太小都会产生误差，（6）通过改变液面的高度，改变产生的压强差，如果在集气瓶中，过氧化钙会与水反应生成的氧气，是测定的结果偏大．故答案为：【进行实验】红； 2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑ 【意外发现】二氧化碳和氢氧化钙反应生成了碳酸钙．【问题讨论】（4）防止二氧化碳和水反应；无影响； Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O；偏大（5）B （6）量气管；将过氧化钙转化为氢氧化钙，防止生成的氧气产生干扰．
点评：	在解此类题时，首先要充分的读题，了解选项考查的内容，然后对接学过的知识进行解答，此类题的难度一般不大，主要是学过的知识．

5．（2010•扬州）叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究．

应用研究：

（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，反应方程式为　2NaN32Na+3N2↑　．

制备研究：

（2）将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+X，实验室检验X气体使用的试纸是湿润的　无色酚酞试纸或红色石蕊试纸　．

Na2CO3质量分数测定：工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图

装置（已知H2SO4溶液与NaN3，反应不生成气体）．

（3）装置A的作用是　除去空气中的二氧化碳和水蒸气　．设计的实验步

骤为：①精确称量样品，检查装置气密性；②打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④再打开弹簧夹，　鼓入空气　；⑤再次称量装置C．计算碳酸钠含量至少需要测定　3　（填数字）个数据．根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因　制备过程中未除净的氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成的　．

NaN3纯度测定：

精确称量0.140g NaN3样品，设计如图装置，测定其纯度．已知2NaN3→3N2

（NaN3中的N全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热．

（4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差　不变　（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好．

（5）使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是　使锥形瓶倾斜　．

（6）使用冷水冷凝的目的是　除去生成的气体中的水蒸气　．反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是　调节量气管使两侧的液面保持水平　．

（7）常温下测得量气管读数为67.2mL（N2的密度为1.25g/L），则实验中选用的量气管规格合适的是　A　（填字母序号）．

A.100mL B.1L C.2L

（8）计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）．

考点：	实验探究物质的组成成分以及含量；化学实验方案设计与评价．715313
专题：	实验操作型；综合实验题；有关化学方程式的计算．
分析：	（1）根据信息判断反应物、生成物、反应条件，然后写出方程式．（2）根据质量守恒定律和氨水呈碱性回答．（3）根据碱石灰的成分和用途回答前一空；④再打开弹簧夹，鼓入空气能将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置．（4）根据出现液面差后，如装置严密，装置内的气压不变的情况回答．（5）使锥形瓶倾斜，让小试管倾斜其中的药品流出来．（6）反应可能产生水蒸气，使用冷水冷凝可除去生成的气体中的水蒸气；生成的气体进入量气管后，右管中液面上升，液柱形成的压强对气体体积大小有影响，反应后读数时，还需要进行的操作是调节量气管使，两侧的液面保持水平．（7）量取体积时，量筒的量程要和所测体积相近，且只能一次量出．（8）先根据体积和密谋计算氮气的体积，再利用关系式2NaN3→3N2计算NaN3样品的纯度．
解答：	解：（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解为Na、N2，即反应物是NaN3，生成物是Na、N2，条件是撞击，所以反应方程式为 2NaN32Na+3N2↑．（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，可确定气体X为氨气，氨水呈碱性，检验时用无色酚酞试纸或红色石蕊试纸．（3）碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠，二者既能吸收水分，又能吸收二氧化碳气体，所以A的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气；④再打开弹簧夹，鼓入空气能将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置；计算碳酸钠含量，要知道样品的质量、反应前后C装置的质量，共3个数据；制备工业级NaN3时同时生成氢氧化钠，它能和空气中的二氧化碳反应生成Na2CO3．（4）连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，如装置严密，装置内气压不变，两边高度差不变．（5）使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是使锥形瓶倾斜，让小试管中的药品流出来．（6）反应可能产生水蒸气，使用冷水冷凝的目的是除去生成的气体中的水蒸气；为了排除两侧液面不水平，液柱形成的压强对气体体积大小有影响，反应后读数时，还需要进行的操作是调节量气管使，两侧的液面保持水平．（7）量取体积时，量筒的量程要和所测体积相近，且只能一次量出，所以选100mL的量筒．（8）解：生成氮气的质量为67.2mL÷1000mL/L×1.25g/L=0.084g．设NaN3样品的纯度X 2NaN3→3N2 130 84 X×0.140g 0.084g X=92.86% 答：NaN3样品的纯度92.86%．故答案为：（1）2NaN32Na+3N2↑；（2）无色酚酞试纸或红色石蕊试纸；（3）除去空气中的二氧化碳和水蒸气；鼓入空气；3；制备过程中未除净的氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成的；（4）不变；（5）使锥形瓶倾斜；（6）除去生成的气体中的水蒸气；调节量气管使，两侧的液面保持水平；（7）A；（8）解：生成氮气的质量为67.2mL÷1000mL/L×1.25g/L=0.084g．设NaN3样品的纯度X 2NaN3→3N2 130 84 X×0.140g 0.084g X=92.86% 答：NaN3样品的纯度92.86%．．
点评：	综合实验涉及知识面广，对学生思维能力要求高，既考查知识的识记、理解、迁移、运用，又考查分析、对比、归纳等思维能力，符合素质教育培养学生能力的要求，是中考方向，对这类题目要重点训练．

6．某学习小组的几位同学为测定镀锌铁皮的锌镀层的厚度，提出了各自的设计方案．（忽略锌镀层的氧化）

（1）在铁皮表面镀锌是由于　B　（填字母）

A．锌没有铁活泼，镀在铁的表面可防止生锈

B．锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈

（2）甲同学的方案是先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉，通过差量计算出锌的质量，然后再由锌的密度算出锌层的体积，最后由体积除以镀锌铁皮的面积计算得到锌层的厚度．在实际操作中，甲同学的方案存在一个很大的问题是　由于铁也会与盐酸反应产生氢气，因此很难判断什么时候锌正好反应掉而铁没有反应　．

（3）乙同学是通过查阅资料，知道Zn（OH）2既可以与酸也可与碱反应生成溶于水的盐，于是设计了如下方案：

a．写出步骤①中发生反应的化学方程式　Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑　；　Fe+2HCl=FeCl2+H2↑　．

b．步骤③的操作是洗涤沉淀，为证明沉淀已洗净，写出操作和现象　取最后一次洗涤液于试管中，滴几滴酚酞并振荡，若溶液不变色，则表示沉淀已洗净　．

（4）丙同学的方案是通过右图所示装置，测量镀锌铁皮与酸反应产生气体的质量来计算锌层的厚度．若使用浓盐酸，则测出锌的厚度会　偏小　（填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）．丁同学认为，即使丙同学改用稀硫酸进行实验，测量结果仍不准确，你认为他的理由是　锌和铁的相对原子质量差异不大，镀锌铁皮中两者的比例的改变造成与酸反应后产生氢气质量的改变非常微小，对称量的要求很高．另外在实验的过程中随着气体的产生也会带走水蒸气，造成实验结果的不可靠　．