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文檔簡介
試驗(yàn)六二氧化碳相對分子量的測定試驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)氣體相對密度法測定分子量的原理、加深理解志向氣體狀態(tài)方程式和阿佛加德羅定律。2、駕馭二氧化碳分子量的測定和計(jì)算方法3、進(jìn)一步練習(xí)運(yùn)用啟普氣體發(fā)生器和電子天平稱量的操作。試驗(yàn)原理1、阿佛加得羅定律:同溫、同壓、同體積的氣體含有相同的分子數(shù),即摩爾數(shù)相同。即:mAMAmBMB本試驗(yàn)是把同體積的二氧化碳?xì)怏w與空氣(其平均分子量為29.0)相比,此時(shí)有:m空氣/M空氣=mCO2/MCO2,即MCO2=mCO2·M空氣/m空氣其中,M空氣=29.0=本試驗(yàn)關(guān)鍵是測:同溫、同壓下,同體積二氧化碳和空氣的質(zhì)量2、志向氣體狀態(tài)方程
PV=nRT
單位:R取值Pa?m3/mol·K8.3143kPa?L/mol·K8.3143atm?L/mol·K0.082063、二氧化碳的制取、收集和凈化
反應(yīng)方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O
因?yàn)榇罄硎泻辛?,所以在氣體發(fā)生過程中有硫化氫、酸霧、水汽產(chǎn)生。此時(shí)可通過硫酸銅溶液,碳酸氫鈉溶液以及無水氯化鈣除去硫化氫,酸霧和水汽。試驗(yàn)裝置
1、第一次稱量取一個干凈而干燥的錐形瓶,選一個合適的瓶塞塞入瓶口,并在塞子上做一記號,以固定塞子塞入瓶口的位置,在電子天平上稱量質(zhì)量mA:mA=m空氣+m錐形瓶+m瓶塞留意:1、錐形瓶要盡量小點(diǎn),以免超出天平量程,且要干燥;2、膠塞作記號,每次用同一個瓶子,插入同一位置。試驗(yàn)步驟:2、收集二氧化碳在啟普發(fā)生器中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,經(jīng)過凈化、干燥后導(dǎo)入錐形瓶中。由于二氧化碳?xì)怏w略重于空氣,所以必需把導(dǎo)管伸入瓶底。檢驗(yàn)收集滿氣體后,輕輕取出導(dǎo)氣管,用塞子塞住瓶口(應(yīng)與原來塞入瓶口的位置相同)。3、其次次稱量:
在電子天平上稱量二氧化碳、錐形瓶、瓶塞總質(zhì)量m1:
m1=mco2+m錐形瓶+m瓶塞
4、第三次稱量:
由于二氧化碳?xì)饬鞔笮∮袆e,是否收集滿不易駕馭,平行稱量,直到兩次結(jié)果質(zhì)量差1~2mg為止,計(jì)算時(shí)用較重的那次質(zhì)量,得mBmB=mco2+m錐形瓶+m瓶塞5、在錐形瓶內(nèi)裝滿水,塞好瓶塞,留意橡皮塞進(jìn)入的高度與記號相齊。6、第四次稱量在臺秤上稱?。核?錐形瓶+瓶塞的質(zhì)量為mc:mc=m水+m錐形瓶+m瓶塞留意:1、稱量每次在同一天平上,以削減誤差;2、CO2必需充溢,否則MCO2偏??;3、稱量依次不能變更,否則誤差大,時(shí)間長。4、錐形瓶,里邊不能有氣泡。在臺秤稱上稱量時(shí),要擦干外面的水滴。數(shù)據(jù)記錄室溫t/℃
氣壓p/Pa
(空氣+錐形瓶+瓶塞)的質(zhì)量mA=第一次(mCO2+m錐形瓶+m瓶塞)的質(zhì)量m1=第二次(mCO2+m錐形瓶+m瓶塞)的質(zhì)量m2=mB=mCO2+m錐形瓶+m瓶塞
mB=水+錐形瓶+瓶塞的質(zhì)量mC=瓶的容積V=(mC-mA)/1.00
V=瓶內(nèi)空氣的質(zhì)量m空氣=瓶和塞子的質(zhì)量mD=mA-m空氣
mD=二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量mCO2=mB-mDmCO2=二氧化碳?xì)怏w的相對分子質(zhì)量MCO2=相對誤差Er=依據(jù)PV=nRT,PV=n空氣RT=m空氣·RT/M空氣則m空氣=PV·M空氣/RTV=?又因?yàn)椋簃凈水=V·d水,m凈水=mC-mA=m水–m空氣≈m水所以可求得:V=m水/d水P=1atm,R=0.082T為室溫_____即可求得:m空氣
MCO2=29.0×mCO2/m空氣數(shù)據(jù)處理
:又有二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量:
mCO2=mB-(mA-m空氣)即可求得mCO2,將mCO2代入(1)式可求得MCO2,MCO2的理論值為44.0。計(jì)算誤差確定誤差(E)=測定值(x)-真實(shí)值(xT)誤差越小(大),精確度越高(低);結(jié)果偏高(低),正(負(fù))誤差。相對誤差=
×100%
確定誤差真實(shí)值啟普發(fā)生器的構(gòu)造、安裝和運(yùn)用方法三、啟普發(fā)生器的構(gòu)造與運(yùn)用構(gòu)造:葫蘆狀容器,球形漏斗,旋塞導(dǎo)管,塞子。試驗(yàn)室中常常利用啟普發(fā)生器制備H2、CO2、H2S等氣體。啟普發(fā)生器不能受熱,裝在發(fā)生器內(nèi)的固體必需是顆粒較大或塊狀的。移動時(shí),應(yīng)用兩手握住球體下部,切勿只握住球形漏斗,以免葫蘆狀容器落下而打碎。運(yùn)用:1.裝配:在球形漏斗和玻璃旋塞磨口處涂一薄層凡士林油,插好球形漏斗和玻璃旋塞,轉(zhuǎn)動幾次,使其嚴(yán)密。2.檢查氣密性:開啟旋塞,從球形漏斗口注水至充溢半球體時(shí),關(guān)閉旋塞。接著加水,待水從漏斗管上升到漏斗球體內(nèi),停止加水。在水面做記號,靜置片刻,如水面不下降,證明不漏氣,可以運(yùn)用。3.加試劑:從導(dǎo)氣管口加入固體試劑,從球形漏斗加入酸。4.發(fā)生氣體:打開旋塞,固液接觸產(chǎn)生氣體;關(guān)閉旋塞,由于氣體的壓力使液體與固體分別,反應(yīng)停止。5.添加或更換試劑:從下口排出廢液,從漏斗口添加液體;從導(dǎo)氣管口加入固體。6.結(jié)束后處理:關(guān)閉旋塞,使反應(yīng)停止,將廢液倒入廢液桶,固體倒出洗凈回收,磨口部分墊上紙條。試驗(yàn)改進(jìn)參考1、鹽酸加量稍多或大理石雜質(zhì)(如硫)含量較高時(shí),酸霧、硫化氫將隨CO2氣體一并沖入NaHCO3洗氣瓶中.碳酸氫鈉丟失洗氣作用,CO2氣體中含有雜質(zhì)氣體,造成所稱量CO2質(zhì)量的值失真?!锔倪M(jìn)方法★:在啟普發(fā)生器與NaHCO3洗氣瓶之間增加一個緩沖瓶。它除緩沖作用外,更重要的是截住隨CO2沖出啟普發(fā)生器的雜質(zhì)氣體及酸霧。保證NaHCO3,洗氣瓶有效的除去HCl氣體。2、用錐形瓶收集二氧化碳,然后加蓋軟木塞,塞上做一記號進(jìn)行稱量的方法有3個缺點(diǎn):(1)由于二氧化碳?xì)饬鞔笮∮袆e,是否收集滿不易駕馭,故導(dǎo)致稱量次數(shù)增加。延長試驗(yàn)時(shí)間?!锔倪M(jìn)方法★:CO2尾氣通過盛飽和Ca(OH)2溶液的大試管中,待Ca(OH)2溶液變渾濁,說明集氣瓶中CO2氣體已滿.收集二氧化碳?xì)怏w即可結(jié)束。較好的限制了收集氣體時(shí)間,削減了重復(fù)。試驗(yàn)改進(jìn)參考(2)測錐形瓶容積時(shí),由于軟木塞為臺形,蓋入瓶口(記號到位),無法將水注滿錐形瓶的全部空間。給試驗(yàn)者造成水的體積并不等于二氧化碳體積的疑慮。同時(shí),學(xué)生往往為使記號到位,向塞子施壓,有時(shí)導(dǎo)致錐形瓶裂開,試驗(yàn)失敗.(3)軟木塞具有較強(qiáng)的吸水性,測定錐形瓶容積V.需注水稱量.由于少量水吸入軟木塞,致使二氧化碳與水體積不等。試驗(yàn)改進(jìn)參考★改進(jìn)方法★:收集二
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