实验 二氧化碳分子量的测定.doc

_实验 二氧化碳相对分子量的测定实验目的1、学习气体相对密度法测定分子量的原理、加深理解理想气体状态方程式和阿佛加德罗定律。2、掌握二氧化碳分子量的测定和计算方法3、进一步练习使用启普气体发生器和电子天平称量的操作。实验原理1、阿佛加得罗定律：同温、同压、同体积的气体含有相同的分子数，即摩尔数相同。根据阿佛加德罗定律，只要在同温、同压下，比较同体积的两种气体(设其中之一的分子量为巳知)的质量，即可测定气态物质的分子量。本实验是把同体积的二氧化碳气体与空气(其平均分子量为29.0)相比，此时有： m空气/ M空气 = mCO2 / MCO2, 即 MCO2 mCO2M空气/ m空气 其中， M空气29.02、理想气体状态方程 PV=n R T3、制备二氧化碳反应方程式： CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O因为大理石中含有硫，所以在气体发生过程中有硫化氢、酸雾、水汽产生。此时可通过硫酸铜溶液，碳酸氢钠溶液以及无水氯化钙除去硫化氢，酸雾和水汽。实验内容1、二氧化碳的制取、收集和净化2、第一次称量取一个洁净而干燥的锥形瓶，选一个合适的瓶塞塞入瓶口，并在塞子上做一记号，以固定塞子塞入瓶口的位置，在电子天平上称量质量mA： mA=m空气+m锥形瓶+m瓶塞3、收集二氧化碳在启普发生器中产生二氧化碳气体，经过净化、干燥后导入锥形瓶中。由于二氧化碳气体略重于空气，所以必须把导管伸入瓶底。收集满气体后，轻轻取出导气管，用塞子塞住瓶口(应与原来塞入瓶口的位置相同)。4、第二次称量：在电子天平上称量二氧化碳、锥形瓶、瓶塞总质量m1： m1=mco2+m锥形瓶+m瓶塞 5、平行称量 重复3、4步操作，得m2 m2=mco2+m锥形瓶+m瓶塞 6、将4、5的称量值即m1、m2求平均值mB。 mB mco2平均+m锥形瓶+m瓶塞7、在锥形瓶内装满水，塞好瓶塞，注意橡皮塞进入的高度与记号相齐。 8、第四次称量 在台秤上称取 水+锥形瓶+瓶塞 的质量为 mc： mcm水+m锥形瓶+m瓶塞数据处理根据阿佛加得罗定律： m空气/ M空气 = mCO2 / MCO2, 即 MCO2mCO2M空气/ m空气 其中， M空气29.0即 MCO2 29.0mCO2/ m空气（1）那么， m空气？ mCO2？根据PV=nRT， PV=n空气RTPV=nRT m空气RT/ M 空气 则 m空气 PV M 空气 /RT V？又因为m净水Vd水， m净水mc-mA所以可求得V（m空气忽略不记）P1atm, R=0.082 T为室温即可求得m空气又有二氧化碳气体的质量: mCO2=mB- mA-m空气即可求得mCO2，将mCO2代入（1）式可求得MCO2，MCO2的理论值为44.0。数据记录室温t/ 气压p/Pa （空气+锥形瓶+瓶塞）的质量 mA 第一次（mco2+m锥形瓶+m瓶塞）的质量 m1= 第二次（mco2+m锥形瓶+m瓶塞）的质量 m2= mco2平均+m锥形瓶+m瓶塞 mB 水+锥形瓶+瓶塞的质量 mc 瓶的容积 V（mc-mA）/1.00 瓶内空气的质量 m空气 瓶和塞子的质量 mD=mA-m空气 二氧化碳气体的质量 mCO2=mB-mD 二氧化碳气体的相对分子质量 MCO2-误差注意事项1、锥形瓶要干燥。 2、橡皮塞塞入瓶口的高度要一致。3、收集二氧化碳时要充满。 4