问题 实验题

(16分)某课外活动小组模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),设计用下图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水。甲管有刻度(0~50mL),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。实验室可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、大理石、水。试回答:

    

(1)图中装置的连接顺序是(填各接口的编号),其中连接胶管及夹持装置均省略:

______________________________________________。 

(2)装置C中放入的反应物是________________和_____________。

(3)装置A的作用是_____________;装置B的作用是______________。

(4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中,应注意________和_______。

a.视线与凹液面最低处相平

b.等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数。

c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平。

d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平。

答案

(1)⑤③④⑥⑦①②⑧(⑥⑦顺序可对调) (2)大理石 盐酸 (3)吸收混在O2中未反应的CO2;吸收CO2中混有的HC1    (4)a   c

出题意图:利用我们学习过的知识来用到试验中来。

思路点拨:因为模拟呼吸面具的原理是通过过氧化钠与潮湿的CO2反应,制取O2并测量O2的体积,因此必须首先制取CO2,并进行必要的提纯,与Na2O2反应后还要提纯以保证测量出的O2的体积更准确。观察C装置,在U型管的一侧用玻璃纤维隔开,上边可以放置固体这显然是一个类似于启普发生器的装置,可用于制取CO2。由于Na2CO3易溶于水,用它制取CO2会使U型管失去随时开关的作用,因此必须选用大理石和盐酸(不能选用H2SO4,因CaSO4微溶于水,会使反应速率渐慢),而盐酸易挥发可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HC1。在D中放置Na2O2,由于气体与固体物质反应是气体从固体表面过去时进行的,CO2不可能充分反应,剩余CO2会与O2一起逸出,为此需用NaOH溶液除去其中的CO2,然后再测量O2的体积。最后,还要清楚题中量气装置的作用原理,当一端(甲管)充入O2后,由于压强增大,甲管液面下降,乙管液面升高。二管液面的差即说明甲管中O2的压强较大,这时测量的O2的体积一定偏小,此时可以调节甲、乙两管的相互高度,使液面相平,这时甲管中的读数就是在相等压强下测得的较准确的体积。

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