气体摩尔体积的测定VIP

学习几种定量测定的方法 第一节气体摩尔体积的测定 一 气体摩尔体积 概念 单位物质的量 1mol 气体所占的体积叫做气体摩尔体积 符号 Vm 标准状况下 1mol任何气体的体积都约是22 4L 单位 L mol L mol 1 和m3 mol 22 4L mol 标况下 0 282m 标准状况下的气体摩尔体积示意图 理解要点 条件 标准状况 STP 0 1 01 105Pa对象 任何气体物质的量 1mol 结论 体积约为22 4L 因为Vm的大小与温度和压强有关 气体摩尔体积 物质的量 气体体积 V Vm n 二 测定原理及方法 一 原理测定一定质量氢气的体积 再依据氢气的摩尔质量计算 计算式为 2 直接称量氢气的质量 操作上方便吗 怎么办 3 直接测量氢气的体积 操作上方便吗 怎么办 1 用氢气有什么优点 无需加热 难溶于水 所以实验误差小 思考 转化 直接测量间接测量 氢气的质量镁带的质量 氢气的体积水的体积 二 测定方法以1molH2体积测定为例 用镁和足量的稀硫酸反应 用镁的质量计算氢气的物质的量 产生的氢气将品红溶液压入液体量瓶 量出体积 即气体体积 因为 三 测定气体摩尔体积的装置 气体发生装置 气体收集装置 量体积装置 1 气体发生装置 2 气体收集装置 3 量体积装置 排水集气 测量排出水的体积 储液瓶 液体量瓶 4 把选用的装置连接起来 四 操作步骤 1 记录实验时室内温度和压强 3 装配好化学反应气体体积测定仪 作气密性检查 4 用砂纸擦去镁带表面氧化膜 精确测量镁条的质量 把数值记录于表格 如何检查装置的气密性 镁条的质量可任意称量吗 为什么要记录测定环境的温度 2 向储液瓶中加入品红溶液 至刻度线 塞上瓶塞 目的是什么 常温下 0 098 0 118g 检查方法是 在气体发生装置中加入水 用手捂住气体发生装置 片刻后看到储液瓶中导管的液面高于储液瓶中液体的液面 5 在气体发生装置出气口处拆下胶管 使气体发生装置倾斜 取下加料口橡皮塞 用小烧杯加入约20mL水于气体发生器 目的是降低反应时硫酸的浓度 再把已称量的镁带加入气体发生装置底部 用橡皮塞塞紧加料口 6 用注射器在气体发生装置加料口抽气 使储气瓶导管内液面和导管外液面持平 然后拔出注射器 7 用注射器吸取10mL3mol L硫酸 用针头扎进气体发生装置加料口橡皮塞 将硫酸注如气体发生装置 注入后迅速拔出针头观察现象 记录气体温度 用于计算测定理论值 Vm M 镁 8 镁条反应完后再静置3 5分钟 使容器内的温度冷却到室温 记录于表格 9 读出液体量瓶内气体的体积数 11 再做一次 取两次的平均值 12 计算 做好记录 液体量瓶内得到的是氢气的体积吗 如何得到氢气的体积 修正计算公式 V H2O V H2SO4 V 注射器 m 镁 13 误差分析 10 用注射器在加料口处抽气 使储气瓶中导管内外液面持平 记录抽出气体的体积 把数据记录在于表格 储液瓶中没有排出的气体的量 实验注意事项 本装置气体体积的计量范围是110 130mL 扣除10mLH2SO4 仅100 120mL 气体体积与温度有很大关系 教材中镁带的用量为0 12 0 14克 是在室温10 以下的取值范围 实际测定时 反应温度高于室温 膨胀流出的品红溶液不会因冷却而回流 故镁带尽量取下限 室温高于10 镁带用量还要减小 如25 镁带取值在0 10克 0 12克 五 数据处理 温度 压强 101KPa时 不同温度下1mol氢气的体积 六 实验误差的来源及处理办法 1 系统误差 2 偶然误差 3 过失误差 来源于仪器装置和药品自身的误差 仪器的精密度高 试剂品质好 误差就小 来源于测定时的某些偶然因素 如测定时 环境温度的变化 操作失误所引起的误差 或叫测量错误 如液体的读数偏差 装置漏气 系统误差有专门的方法来处理 偶然误差可用多次平行实验求平均值来减小 由测定人的正确操作来消除 六 实验误差分析 以下情况是否会造成实验误差 为什么 1 镁带中含有与硫酸不反应的杂质 2 镁带中含有铝杂质 V H2O 减小 即 Vm偏低 V H2O 增大 Vm偏高 3 没有进行装置的气密性检查 有漏气 V H2O 偏低 Vm偏低 4 镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽 V H2O 偏低 Vm偏低 5 液体量瓶刻度读数未扣去硫酸的体积 V H2O 偏高 Vm偏高 6 硫酸的量不足 镁带没有完全反应 V H2O 偏低 Vm偏低 8 没有冷却到室温读数 7 称量好镁带后用砂纸擦表面的氧化膜 V H2O 偏低 Vm偏低 V H2O 偏高 Vm偏高 某学生在20 101kPa时测得0 86g氢气的体积为10 3L 试通过计算分析这位同学的实验结果是否合理 误差在 2 范围内均可看作合理 0 36 2 合理 通过实验 试讨论如何尽可能减小实验误差 1 尽可能擦尽镁带表面的氧化层