Question

高一化学实验

某同学设计实验方案来测定过氧化钠样品的纯度（杂质不参加反应，条件为标准状况）。以下是实验方案的一部分。 实验原理：2Na2O2 ＋ 2H2O ＝ 4NaOH ＋ O2↑ 通过测定生成的氧气的体积，经计算可确定样品中过氧化钠的含量。 实验步骤： ①称取过氧化钠样品2.00 g ； ②把这些过氧化钠样品放入气密性良好的气体发生装置中； ③向过氧化钠样品中滴入水，用量筒排水集气，量筒内液面在110 mL处恰与水槽内液面相平； ④ 作为反应器的烧瓶中有54.0 mL液体； ⑤ 将烧瓶内的液体转移到250 mL的容量瓶内，并加水定容。 请回答下列问题： ⑴有1000 mL、 500 mL 、250 mL的量筒备用，则应选用 mL的量筒。 ⑵生成气体体积是 mL, 为保证生成气体体积的准确性，读取量筒刻度时应注意的问题是 ⑶据研究，与上述反应同时发生的反应还有：Na2O2 ＋ 2H2O ＝ 2NaOH ＋ H2O2，H2O2的生成会使测定结果 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 答案是(1)500ml(2)56ml(3)偏低 求过程

Answer 1

⑴
500
mL
解析：
量筒
是量度液体体积的仪器。规格以所能量度的最大容量（ml）表示，常用的有10
ml、25ml、50
ml、100
ml、250
ml、500
ml、1000
ml等。外壁刻度都是以
ml为单位，10
ml量简每小格表示0.2
ml，而50
ml量筒每小格表示1ml。可见量筒越大，管径越粗，其精确度越小，由视线的偏差所造成的读数误差也越大。所以，实验中应根据所取溶液的体积，尽量选用能一次量取的最小规格的量筒。分次量取也能引起误差。如量取70ml液体，应选用
100ml量筒。
若2g为纯净
Na2O2
，则能生成287ml气体
2Na2O2
＋
2H2O
＝
4NaOH
＋
O2↑
那么2gNa2O2最多可以生成的O2体积为
2/78/2*22.4*1000=287.18ml
所以应该选用大于287ml的最小的量筒，也就是500ml的量筒！！！
⑵
56
mL
解析：实际上就是110ml-54ml，也就是气体和液体总的体积110ml减去液体的体积54ml，就得到气体的体积！！
使量筒内外液面持平；视线平视溶液凹液面底部，与刻度线
相切
解析：眼睛是按直线方向看东西的,即读数时的视线方向是:眼睛-量筒刻度-液体凹液面最低处.假设量筒在左边,眼睛在右边,画图,将以上三个地方连成一条线,就可以发现:俯视时,视线是从右上方到左下方的,读出的刻度就比水平位置高;仰视时,视线是从右下方向左上方的,读出的刻度就比水平位置低了
这一题你还是画个图就一目了然了！！！
⑶
偏低
解析：显然是偏低，Na2O2
＋
2H2O
反应生成了
H2O2
，
双氧水
是液体，而不是气体，所以使得生成的O2↑的量减少了，从而
测量结果
偏低！！
第二问补充：
首先你要理解一下为什么量筒内液面在110
mL处恰与水槽内液面相平？
那是因为
制取气体
前，
烧瓶
内有很多的空气，而且是
大气压
。该试验的基本原理是测定气体的增加量作为生成气体的体积。所以要消除原来空气的体积，必须保证空气的体积不变。压强必须调成大气压才行。
这就是量筒内液面在量筒内液面在110
mL处恰与水槽内液面相平量筒内液面在110
mL处恰与水槽内液面相平处恰与水槽内液面相平的原因。
假如量筒内液体高于水槽内，你可以想象外界大气压要比里面高，测量的气体体积就会偏大。同理，假如量筒内液体小于水槽内，外界大气压要比里面低，测量的气体体积就会偏小。
接着再谈为什么气体和液体总的体积是110ml。
这实验中有句话很重要“把这些
过氧化钠
样品放入
气密性
良好的气体发生装置中”，气密性良好说明原来烧瓶中的
气体压力
就是大气压，当加入液体后压力就大于大气压了。而在用
排水法
时还是要量筒内液面与水槽内液面相平，所以烧瓶内的液体的体积就可以看成是与生成气体体积同样性质的东西。必须用110
mL减掉54ML才能得到生成气体的体积。而得到的56ML是在
标准大气压
下生成气体的体积。这个问题关键就在一句话“气密性良好”。
这好像是个竞赛题吧！

Answer 2

(1)250ml
若2g为纯净Na2O2，则能生成287ml气体，若选500ml量筒则生成了（500-110）=390ml气体，>287ml,所以选用250ml
(2)140ml
视线与凹液面最低处相平
250-110=140ml
(3)偏低
生成H2O2常温下缓慢分解，即O2的量减少，测定结果偏低