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20.晶體具有規(guī)則的幾何外形,晶體中最基本的重復單元稱之為晶胞.NaCl的晶胞如圖所示,隨著科學技術的發(fā)展,測定阿伏加德羅常數的手段越來越多,測定精確度也越來越高.現有一簡單可行的測定方法,具體步驟如下:①將NaCl固體研細、干燥后,準確稱取m g NaCl固體并轉移到定容儀器A中.②用滴定管向A儀器中加苯,不斷振蕩,繼續(xù)加苯到A儀器的刻度線,計算出NaCl固體的體積為V mL.回答下列問題:
(1)步驟①中儀器A最好用容量瓶(填儀器名稱).
(2)你認為步驟②中是用酸式(填“酸式”或“堿式”)滴定管,原因是因苯能腐蝕堿式滴定管的橡皮管(溶解).
(3)能否用膠頭滴管代替步驟②中的滴定管不能,其原因是實驗中需要準確量取苯的體積.
(4)經X-射線衍射測得NaCl晶體中相鄰Na+和Cl-的核間距為acm.則利用上述方法測得的阿伏加德羅常數的數學表達式為NA=$\frac{29.25V}{m{a}^{3}}$.

分析 (1)容量瓶為定容儀器,能夠較準確的測定體積;
(2)苯應用酸式滴定管盛裝,因苯能腐蝕堿式滴定管的橡皮管;
(3)實驗中需要準確量取苯的體積,因此不能用膠頭滴管代替滴定管;
(4)根據NaCl的密度和晶體的體積計算出一個NaCl晶胞的質量,根據1molNaCl的質量、摩爾質量和阿伏加德羅常數的關系計算阿伏加德羅常數.

解答 解:(1)定容容器為容量瓶,具有一定體積并便于振蕩,所以步驟①中儀器最好用容量瓶,
故答案為:容量瓶;
(2)苯具有腐蝕性,易腐蝕堿式滴定管中的橡皮管,只能用酸式滴定管,
故答案為:酸式;因苯能腐蝕堿式滴定管的橡皮管(溶解);
(3)實驗中需要準確量取苯的體積,因此不能用膠頭滴管代替滴定管,
故答案為:實驗中需要準確量取苯的體積;
(4)NaCl的密度為$\frac{m}{V}$g/cm3
NaCl晶胞的體積為(2a)3cm3,
則NaCl晶胞的質量為:$\frac{m}{V}$g/cm3×(2a)3cm3=$\frac{m}{V}$g/cm3×(2a)3g,
一個NaCl晶胞含4個“NaCl”,
而每個“NaCl”的質量為$\frac{M(NaCl)}{NA}$,
$\frac{m}{V}$g/cm3×(2a)3=4×$\frac{58.5}{NA}$,
即NA=$\frac{58.5V}{2m{a}^{3}}$,
故答案為:$\frac{29.25V}{m{a}^{3}}$.

點評 本題考查晶胞的結構分析和阿伏加德羅常數的測定,題目較難,注意根據1molNaCl的質量、摩爾質量和阿伏加德羅常數的關系計算阿伏加德羅常數.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.下列離子方程式正確的是(  )
A.向NaClO溶液中通入過量SO2:ClO-+SO2+H2O═HClO+HSO3-
B.向AlCl3溶液中投入過量Na:Al3++4Na+2H2O═AlO2-+4Na++2H2
C.向FeBr2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-
D.向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42-完全沉淀:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-═2Al(OH)3↓+3BaSO4

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科目:高中化學 來源:2016-2017學年浙江省高一上第一次質檢化學卷(解析版) 題型:選擇題

下列關于實驗基本操作的敘述,不正確的是

A. 用蒸發(fā)皿進行加熱蒸發(fā)時,不需要墊石棉網即可直接進行加熱

B. 蒸餾實驗中,要在燒瓶中加入幾粒沸石或碎瓷片,以防止液體發(fā)生局部過熱而暴沸

C. 蒸餾時,冷凝水應從冷凝管上口進,下口出

D. 分液時,分液漏斗中的下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率.請回答下列問題:
(1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有:CuSO4+Zn═ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑.
(2)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列的實驗.將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間.
實驗
混合溶液
ABCDEF
4mol•L-1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5
飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620
H2O/mLV7V8V9V10100
①請完成此實驗設計,其中:V1=30,V6=10.
②該同學最后得出的結論為當加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高,但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降.請分析氫氣生成速率下降的主要原因當加入一定量的CuSO4后,生成的單質Cu會沉積在Zn的表面,降低了Zn與H2SO4溶液的接觸面積而使反應速率下降.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

15.酸性KMnO4溶液與草酸溶液(H2C2O4)溶液反應.現用濃度為0.01mol/L酸性KMnO4溶液滴定未知濃度的草酸,請回答下列問題:
(1)寫出滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)配制標準溶液500.00ml,配制過程需用的儀器除托盤天平,藥匙,燒杯,玻璃棒外還需要500mL容量瓶、膠頭滴管
(3)用KMnO4滴定草酸溶液,需要選指示劑嗎?如需要則填上指示劑名稱,若不需要填上“無”KMnO4溶液,在操作過程中左手旋轉滴定管的玻璃活塞,右手振蕩錐形瓶,終點時的現象當最后一滴KMnO4溶液滴入時,溶液為紫紅色,且半分鐘內不褪色
(4)記錄數據如下:
滴定次數待測溶液體積/mlKMnO4溶液體積/ml
滴定前刻度滴定后刻度
125.001.5023.70
225.001.0226.03
325.000.0024.99
則測出的草酸溶液的物質的量濃度為0.25mol•L-1
(5)下列操作會導致測定草酸濃度偏高的是AC
A.滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴定后氣泡消失
B.配制標準溶液時俯視刻度線
C.未用標準液潤洗滴定管
D.滴定前盛放草酸溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

5.用CaSO4代替O2與燃料CO反應,既可提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經濟的新型燃燒技術.反應①為主反應,反應②和③為副反應.
①$\frac{1}{4}$CaSO4(s)+CO(g)?$\frac{1}{4}$CaS(s)+CO2(g)△H1
②CaSO4(s)+CO(g)?CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H2
③CO(g)?$\frac{1}{2}$C(s)+$\frac{1}{2}$CO2(g)△H3
則反應2CaSO4(s)+7CO(g)?CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的△H=4△H1+△H2+2△H3
(用△H1、△H2和△H3表示)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.關于下列水溶液的說法正確的是( 。
A.HNO3溶液中無OH-
B.常溫下,任何物質的水溶液中都有H+和OH-,且KW=10-14
C.NaCl溶液中既無OH-也無H+
D.氫氧化鈉溶液中無H+

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.(1)肼(N2H4)又稱聯氨,是一種可燃性液體,可用作火箭燃料.已知在101kPa,320g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣,放出熱量624kJ(25℃時),N2H4完全燃燒的熱化學方程式是:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-62.4KJ/mol
(2)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質溶液是20~30%的KOH溶液.肼-空氣燃料電池放電時,正極的電極反應式是2H2O+O2+4e-=4OH-;負極的電極反應式是N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑.
(3)如圖是一個電化學過程示意圖.
假設使用肼-空氣燃料電池作為本過程的電源,銅片質量變化128g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標準狀況下的空氣112L(假設空氣中氧氣的體積含量為20%).
(4)傳統制備肼的方法是以NaClO氧化NH3制得肼的稀溶液,該反應的離子方程式是ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.Ⅰ.某實驗小組對H2O2的分解做了如下探究.下表是該實驗小組研究影響H2O2分解速率的因素時記錄的一組數據,將質量相同的粉末狀和塊狀的MnO2分別加入盛有15ml 5%的H2O2溶液的大試管中,并用帶火星的木條測試,結果如表:
MnO2觸摸試管情況觀察結果反應完成所需的時間
粉末狀很燙劇烈反應,帶火星的木條復燃3.5min
塊狀微熱反應較慢,火星紅亮但木條未復燃30min
(1)寫出上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(2)實驗結果表明,催化劑的催化效果與催化劑的表面積有關.
(3)某同學在10mL H2O2 溶液中加入一定量的二氧化錳,放出氣體的體積(標準狀況)與反應時間的關系如圖1所示,則A、B、C三點所表示的反應速率最慢的是C.
Ⅱ.某反應在體積為5L的恒容密閉容器中進行,在0-3分鐘內各物質的量的變化情況如圖2所示(A,B,C均為氣體,且A氣體有顏色).

(4)該反應的化學方程式為2A+B?2C.
(5)反應開始至2分鐘時,B的平均反應速率為0.1mol/(L•min).
(6)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是cd.
a.v(A)=2v(B)
b.容器內各物質的物質的量相等
c.v(A)=v(C)
d.容器內氣體的顏色保持不變
(7)由圖求得平衡時A的體積分數37.5%.

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