Question

用如下图所示仪器连接起来制备纯净的二氧化碳并测定其相对分子质量。

现用含少量硫化亚铁的大理石和盐酸反应制取CO₂气体，实验步骤如下：

(1)将橡皮塞B塞在A烧瓶中，并用橡皮筋套在烧瓶的瓶颈处以标记橡皮塞所塞入瓶颈的深度，准确称其质量为m₁ g。

(2)连接制备和净化气体的装置。从F装置排出的CO₂气体中，可能混有的杂质是__________，若要在A中收集纯净的CO₂气体，应分别将F中排出的气体通过__________________装置(按顺序填写装置编号)。D装置中不使用Na₂CO₃溶液的原因是___________________________(写有关反应的离子方程式)。

(3)将导管G插入烧瓶A中用向________(填“上”或“下”)排空气法收集CO₂，检验CO₂气体已经充满烧瓶的方法是______________________________________________________。若经检验，CO₂气体已经充满烧瓶，迅速用橡皮塞塞好烧瓶瓶口，并称其质量为m₂ g。

(4)将烧瓶口的橡皮塞取下，向烧瓶内注水至标记线，再将水小心地倒入量筒，测量出水的体积可认为是CO₂气体的体积，将该体积换算为标准状况时为V mL，请写出CO₂相对分子质量的计算式_____________________。

若不将气体干燥和净化，测定的数值将会______________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)，理由是___________________________________________。该实验的第(4)步操作一定会使所测定的数值偏高，原因是_________________________________________________________。

Answer 1

(2)H₂S、HCl、H₂O  CDE或DCE

+CO₂+H₂O====2

(3)上  用燃着的木条放在瓶口，若燃着的木条熄灭，则表明CO₂气体已经充满

(4)+29  偏低  所含杂质气体H₂S、HCl、水蒸气的相对分子质量均小于CO₂的相对分子质量44  烧瓶内壁残留一层水膜，将使V偏小

解析：(2)FeS、CaCO₃均能与盐酸反应，分别产生H₂S和CO₂，且盐酸有挥发性，故CO₂中的杂质有H₂O(g)、H₂S、HCl，其中H₂S可用CuSO₄溶液吸收，HCl可用饱和NaHCO₃溶液吸收。

(4)设烧瓶与塞子的总质量为m，有m+m(空气)=m₁ g……①；m+m(CO₂)=m₂ g……②，②式-①式得 m(CO₂)-m(空气)=(m₂-m₁)g，其中m(CO₂)=M(CO₂)×

m(空气)=29 g·mol^-1×

故〔M(CO₂)-29 g·mol^-1〕×=(m₂-m₁) g，

解得M(CO₂)=(+29) g·mol^-1。