沪教版高中化学10.2《气体摩尔体积的测定》学案

1、 沪教版高中化学10.11mol 气体体积的测定学习目标以测定H2 摩尔体积为例分析气体摩尔体积测定原理，了解气体体积测定仪的构造，掌握气体摩尔体积测定的操作步骤、数据处理、误差分析。了解定量实验设计的一般思路，帮助形成化学定量测定科学方法、态度、技能。学习重点、难点气体摩尔体积测定的原理与方法，气体摩尔体积测定的误差分析。学习导航知识点一、气体摩尔体积测定的原理、方法知识回顾气体摩尔体积是指， Vm= （填表达式），在标准状况下（101kPa， 0 ） ， Vm= 。问题思考 计算 1mol 气体的体积，需要的数据有和 ； 这些数据能用实验方法直接测定吗？ 气体的质量和体积的实验数据较难测定

2、，我们是否能将其转化为其他状态的物质进行测定？ 以 1molH2体积测定为例，用一定质量的镁和足量稀硫酸反应，测定H2的摩尔体积，试画出实验装置示意图。归纳总结1 原理某温度下，用一定质量（已知质量）的镁带跟足量的稀硫酸反应，测出产生氢气的体积，从而计算出该温度下1mol 氢气的体积。2测定方法制氢气，用镁的质量计算氢气的物质的量。产生的氢气用排液法测量其体积。3计算公式化学反应气体体积测定仪知识点二、气体摩尔体积测定的装置与步骤1 测定装置仪器：气体发生器：带支管的锥形瓶（加料口、橡皮塞）储液瓶：带有玻璃瓶塞和伸至瓶底的导液管；瓶上刻度线标明容积约200mL 的位置液体量瓶：量程 ， 精确度

3、 使用原理：用针筒取硫酸，注入到气体发生器中与镁反应，产生的氢气将储液瓶中的品红溶液压入液体量瓶中。思考：这套装置在使用过程中应注意哪些问题？根据液体量瓶的量程，所取镁条的质量应为多少？ H2 的体积如何确定？2实验步骤装配实验装置，做好检查。 TOC o 1-5 h z 方法一： ；方法二： 。一次称量：用砂皮除净镁带表面的氧化膜，记录数据为mg。两次加料（镁带、水）：在 A 瓶加料口，用小烧杯加入约20mL 水，再把已称量的镁带加到 A 瓶底部，用橡皮塞塞紧加料口。调整装置压强（第 1 次用注射器）： 用注射器从A 瓶加料口处抽气，当 时，可以确认装置内外压强基本一致，反应位于起始状态。加

4、 10ml 硫酸 （第 2 次用注射器）：用注射器吸入10ml（ amL） 3mol/L H2SO4，将硫酸注入 A 瓶，注入后迅速拔出针头。观察现象，记录气体温度。读数当 A 瓶中镁带反应完（C 瓶内插头口不再滴液）时确认反应完成。读出体积数（读数估读至ml ） ，记为 c ml用注射器从A 瓶加料口处抽气（第三次使用注射器）， 使 B 瓶中导管内外液面持平，读出注射器内气体体积数据bml（为B 瓶导管内没有排出的液体量）。恢复装置起始状态，开始重复实验。计算：根据原理，处理数据。两次实验取平均值。知识点三、误差分析1 实验误差绝对误差=相对误差= ；系统误差：来源于仪器、药品等自身带来的误

5、差，用专门的方法处理。偶然误差：来源于测定时的偶然因素，如温度的变化，可用，求平均值的方法处理。过失误差：来源于操作失误，由测定人重新按正确的操作来消除。2误差分析：下列操作对测得1mol 气体的体积有何影响？ Mg 条表面有氧化膜所用的Mg 中混有铝 若 收集气体为CO2，用排水法没有进行装置的气密性检查，有漏气硫酸的量不足，镁带没有完全反应装置漏气 Mg 条中含不与酸反应的物质反应结束后未经冷却即读数没有记录实验时的温度，22.4 升做理论值液体量瓶刻度读数未扣去硫酸的体积测定结果偏大的有测定结果偏小的有【典例剖析】测定常温下1mol 氢气的体积。实验原理：参加反应镁带的质量为m(Mg)

6、，产生氢气的体积为V(H 2)，则该温度下1mol氢气的体积为L实验用品：电子天平，25ml 注射器，气体摩尔体积测定装置，砂布，镊子；镁带， 3mol/L 硫酸，品红溶液。其中，气体摩尔体积测定装置由三部分组成，它们分别是：实验步骤： TOC o 1-5 h z 记录实验室的和 。装配好气体摩尔体积测定装置，向储液瓶中注入品红溶液位于刻度线以下，进行气密性检查，其方法是 。擦去镁带表面的氧化膜，然后称量一定质量m(Mg) 的镁带，精确至g。将镁带放入气体发生器底部，塞紧。用注射器吸取ml3mol/L 的硫酸， 将硫酸注入气体发生器，然后迅速拔出，观察现象。反应完毕，读出液体量瓶中液体的体积，

7、读数精确至mL 。用注射器加料口处抽气，使液体量瓶中导管内外液面持平，读出注射器内气体体积。重复上述操作进行第二次实验。数据处理。实验报告：温度：20气压： 101.5KPa实验次数m(Mg)/gV(H 2SO4)/mL液体量瓶中液体体积/mL抽出气体体积 /mLV(H 2)/mLV(m)/L10.10010.0110.06.520.11210.0121.08.0 TOC o 1-5 h z 两次实验的平均值=。实验温度、压强下，1mol 氢气体积的理论值为24.0L。计算实验误差：相对误差=。引起该误差的可能原因是；。 （至少写两条）问题与讨论：液体量瓶瓶颈上有110 130ml 刻度线，镁

8、带约取克（设实验条件下1 摩尔气体体积为24.0升，取小数点后3 位），实验中共次用到注射器。该实验的关键操作一是确保一定量镁带， 二是 在常温常压下，可利用下列装置来测定气体体积，抽气装置E 用以调节装置中的气压差，减小实验误差。A 的名称是， C 装置的作用是 。0.113g 镁带与 10.0 mL 稀硫酸（足量）完全反应制取氢气，并测定1mol H 2的体积（在常温常压下测定）。反应结束时C 中的液面刻度为128.0mL（ A中未加硫酸时C 中无液体），则得此条件下1mol H 2的体积为L（精确到0.001）。1mol H 2的体积比该温度和压强下的理论值偏高的原因是（假设操作和装置都

9、无）（选填编号，下同）B 反应太快D B 装置漏气B饱和NaHCO3溶液A未冷却到室温C装置气密性不好CO2的气体摩尔体积。 B 中所盛放的液体应为A饱和Na2CO3溶液C水D 澄清石灰水仪器A、 D 中盛放的试剂应为A大理石，浓盐酸C纯碳酸钙，稀硫酸B 纯碳酸钠，稀硫酸D 纯碳酸钠，稀盐酸用以上装置测出的气体摩尔体积均比理论值大，你认为减小实验误差可行的措施是A把A 装置浸入盛水（常温 ）的水槽中C把A 装置浸入盛热水的水槽中B 减小酸的浓度D 增大酸的浓度3工业上测量SO2、 N 2、 O2 混合气体中SO2 含量的装置如下图所示。反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和 I 2发生的反应为（N

10、2、 O2不与I2反应）： SO2 I2 2H2O=H 2SO4 2HI的体积（填写气体的化学式）。没有及时停止通气。则测得的SO2含量 （选填“偏高 ”、 “偏低 ”或 “不受影响”） 。代替（填写物质名称）。Va mL，浓度为c mol L 1， N2与 O2的体积为Vb mL（已折算为标准状况下的体积）。用c、 Va、 Vb表示SO2的体积百分含量为。（选下列仪器的编号）。a烧杯b试管c广口瓶d容量瓶e量筒f单孔塞g双孔塞1 测定1 mol 氢气体积的实验中，下列说法正确的是（）A必须记录实验环境的温度B 液体量瓶中液体的体积就是氢气的体积C加入稀硫酸的量必须恰好与镁带完全反应D 该实验

11、如果第一次结果准确，不必再做第二次平行实验2某同学利用图甲所示实验装置来测定铝元素的相对原子质量。C 的瓶颈上标有刻度。将一定质量的铝片和足量稀硫酸在仪器A 中完全反应，产生的H2 把仪器 B 中的水压入 C 中，通过收集相关实验数据可计算出铝元素的相对原子质量。A 中发生反应的离子方程式为， C 装置的作用是该同学根据上述实验器材和实验方法测出铝的相对原子质量为27.22， 而目前国际公认的铝元素的相对原子质量为26.98，可能引起该同学实验误差的原因是（）A铝片中含有与硫酸不反应的杂质C铝片中含有杂质镁B没有除去铝片表面的氧化铝D 所用稀硫酸不足量学生乙利用实验室常用的仪器，也组装了一套与

12、学生甲具有相同原理的实验装置。你认为学生乙应选用下列仪器中的（填编号，多选扣分）3右图是实验室制取气体的一种装置。这种制气装置在加入反应物前，应首先进行的实验操作是。该装置可制取H2、 O2、 C2H2，还可制取、若用上述装置制取O2，除了可选择二氧化锰和还能选择（填物质的化学式）和水。若用排空气法收集H 2，可选择右图中的A 装置，收集时气体应从口进气（填“ a或” “ b）”。若用排水法收集H 2，可选择同时使用右图中的A 和 B两套装置，其操作是：在A 中加满水，盖紧瓶塞，。4甲、乙两个实验小组分别进行“测定Na2CO3和 NaCl 混合物中Na2CO3含量”的实验。甲组：沉淀分析法把一

13、定量的混合物溶解后加入过量CaCl2，然后将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、称量。确定 CaCl2溶液是否过量的方法是洗涤沉淀并判断沉淀是否洗净的操作是A B CNa2CO3的含量。2 种）。2 件）。乙组：气体分析法把一定量的混合物与足量盐酸反应后，用如图装置测定产生的CO2气体的体积，为减小CO2的溶解，B 中溶液应是，选用该溶液后实验结果还是不准确，原因 请你设计一个与甲、乙两组操作不同的实验方案，测定混合物中方法： 。用到的主要试剂：用到的玻璃仪器：5有甲、乙两个探究性学习小组，他们拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况 （约 20，1atm）下气体摩尔体积的方法。 TOC o 1-5 h z 铝硅合金与足量稀硫酸的反应的离子方程式。该组同学必须选用的装置的连接顺序是A 接 （） （） 接 （） （）接（） （填接口字母，可不填满）。实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，过一会儿后稀硫酸就不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因实验结束时，测量实验中生成氢气的体积时应注意：a待实验装置冷却到（约 20，1