Question

某學生利用高錳酸鉀分解制氧氣的反應，測定室溫下的氣體摩爾體積，實驗裝置如下。

部分實驗步驟：①裝好實驗裝置。②                                       _。
③把適量的高錳酸鉀粉末放入干燥的試管中，準確稱量試管和高錳酸鉀粉末的質量為
a g。④加熱，開始反應，直到產生一定量的氣體。⑤停止加熱。⑥測量收集到的氣體的體積。⑦準確稱量試管和殘留物的質量為b g。⑧測量實驗室的溫度。回答下列問題。
（1）實驗步驟的第②步是                                                 _。
（2）以下是測量收集到的氣體的體積時必須包括的幾個步驟：①調整量氣管高度，使其液面高度與水準管液面高度相平；②使裝置內的氣體都冷卻至室溫；③讀取量氣管中氣體的體積。這三步操作的正確順序是         （請填寫步驟代號）。
（3）如果實驗中得到的氧氣體積是c L，水蒸氣的影響忽略不計，則室溫下氣體摩爾體積的計算式為             （含a、b、c）。
（4）分析下列因素對實驗結果的影響（假定其他操作均正確），并在橫線上填“偏大”、“偏小”或“無影響”。
①高錳酸鉀未完全分解：                                               _。
②實驗前未將裝置內的空氣排出：                                       _。
③未恢復至室溫就讀數：                                               _。

Answer 1

（1）檢查裝置氣密性　（2）②①③
（3）  L·mol^－1　（4）①無影響　②無影響　③偏大

（3）設室溫下的氣體摩爾體積為V_m，由反應2KMnO₄K₂MnO₄＋MnO₂＋O₂↑可知，生成的O₂的質量為（a－b） g，則＝，故V_m＝ L·mol^－1。
（4）①因為計算式中運用的是反應前后的質量差，因此高錳酸鉀是否完全分解對實驗結果無影響。③未恢復至室溫，則氣體體積偏大，即c偏大，故V_m偏大。