气体的质量和体积的测定原理与方法讲义

1、实验探究 气体的质量和体积的 测定原理与方法1.气体体积的测定 （1）原理：对于难溶于水且不与水反应（或无 法用试剂直接吸收）的气体（如H2、O2等）通 常采用排水量气法测量它们的体积，根据排出 的水的体积来确定气体的体积。 （2）量气装置其中图（a）会因集集气瓶至至量筒之之间的那那段导管管内的液体无无法读出出，而使使测得的的气体体体积偏小小 ；如如果选用图图（d）的装置置就可以以避免这这样的误误差，其其实验步骤骤为:检验装置置的气密密性；连接好好收集装置后，在量气气筒内注注满水，上下移移动乙管管，使甲管内的的液面处处在“0”刻度；反应完完毕，上上下移动乙管管，使甲甲、乙两两管内的的液面保保持

2、相平平，再读读出甲管内内气体体体积数。这套装装置的好好处是成成功的避免了装装置(a)的不足,利用反应应前装置置内外的的气压相等，反应后后上下移移动乙管管，使甲甲、乙两两管内的液面保保持相平平，从而而保持反反应后装装置内外外的气压相等，这样测测得的结结果才比比较准确确。但这这套装置也有不不足，操操作复杂杂。（3）读取体体积：读数时注注意:冷却至室室温；调节两两液面相相平；视线与与凹液面面的最低低处相切切。【实验探究究1】某研究性性学习小小组为证证明在同同温同压下，相同浓浓度相同同体积的的不同强强度的一一元酸与足量量镁带反反应时，生成氢氢气的体体积相同同而反应速率率不同，同时测测定实验验室条件件下

3、的气气体摩尔体积积。设计计的简易易实验装装置如下下图。该该实验的主要要操作步步骤如下下：.配制浓度度均为0.5mol/LH2SO4溶液和H2C2O4溶液；用量取10.00mL0.5mol/LH2SO4和H2C2O4溶液分别别加入两两个锥形形瓶中；分别称称取除去去表面氧氧化膜的的镁条并并系于铜铜丝末端；检查装装置的气气密性，在广口口瓶中装装满水，按图连接好好装置；将铜丝丝向下移移动,使足量镁镁带浸入入酸中(铜丝不与酸接触触)，至反应应完全，记录；反应结结束后，读取量量筒中水水的体积积为ymL。.请将上述述步骤补补充完整整并回答答下列问问题：（1）用密度度为1.84g/cm398%的浓H2SO4配

4、制250mL0.5mol/L的H2SO4溶液，所所需要的的主要仪器有有、烧杯、玻璃棒、酸式式滴定管管。（2）以下是是读取量量筒内水水的体积积时必须须包括的的几个步骤骤：使使乙、丙丙中液面面相平；将装装置冷却至室室温；读取量量筒内水水的体积积。这三三步操作的正正确顺序序是。（3）读取量量筒内水水的体积积时，若若丙中液液面高于于乙中液面面，使乙乙、丙中中液面相相平的操操作是。（4）简述速速率不等等的原因因是，铜丝不与与酸接触触的原因因是。解析.根据量取取溶液体体积的精精确度要要求可知应使用用酸式滴滴定管；比较较H2SO4、H2C2O4反应速率可可通过观观察气泡泡或完全全反应所所需时间间长短。.(1

5、)配制溶液液需要使使用特定定的仪器器（250mL的容量瓶），定容容时需要要用到胶胶头滴管管。（2）为保证测量数数据的准准确,应该将气气体冷却却至室温温和相同同压强下，所以应应该先进进行操作作,然后调整整液面使使气体压强强等于外外界大气气压,最后正确确读数。(3)由题意可知知，丙（量筒）中的液液面高于于乙的液液面,故应将丙向向下移动动。(4)因为H2SO4是强酸、H2C2O4是弱酸，故相同同浓度的的溶液中中H2SO4的氢离子子浓度大，反应应速率快快。若铜铜丝接触触溶液，则构成成原电池，使反反应速率率加快，使实验验结果的的可信度度降低。答案.酸式滴定定管反应应所需时时间.（1）250mL容量瓶胶胶

6、头头滴管（2）(3)丙向下移移动（4）氢离子子浓度不不同镁镁与铜铜易形成成原电池池，加快快反应速速率，干干扰实验验的测定定2.气体质量量的测定定（1）原理：气体的的质量一一般采用用间接的的方法来来测定，对对一些可可用试剂剂直接吸吸收的气气体根据据气体的某些些性质（如酸碱碱性或溶溶解性）采用合合适的吸收剂（如浓硫硫酸、碱碱石灰）和实验验装置（如洗气瓶、干干燥管）来吸收收，通过过吸收装装置吸收收前后的质量差差得到气气体的质质量。（2）测量装装置【实验探究究2】碳酸钠样样品中往往往含有有少量NaCl,现欲测定定样品中中Na2CO3的质量分分数，某某探究性性学习小组组分别设设计了如如下实验验方案。请回答答下列有关问问题：把一定质质量的样样品和足足量的稀稀硫酸反反应，采采用下图所示示装置，通过称称量反应应前后盛盛有碱石石灰的U型管质量量，利用用其质量量差求算算样品的的纯度。该实验的的操作步步骤有：在U型管内填填满碱石石灰，质质量为mg取ng样品装入广广口瓶中中检验装装置的气气密性缓缓慢鼓入空气数数分钟，再称量量U型管质量量为wg关闭止水夹打开开止水夹夹缓慢加加入稀硫硫酸至不不再产生生