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文檔簡介
氣體摩爾體積的測定定量實驗一、測定原理1、定義:2、Vm=V/n P1V1/T1=P2V2/T23、將常溫下的V轉化為標況下的Vm1mol的任何氣體所占的體積在同溫同壓下相同,在標況下約是22.4L,這個體積叫作氣體摩爾體積。定量實驗二、測定方法-以測H2為例1、氣體物質的量轉化為反應物的物質的量2、氣體的體積轉化為液體的體積三、實驗裝置Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑稱量mMg定量實驗左:氣體發(fā)生器中:儲液瓶右:液體量瓶(約130ml)均固定在螺旋上,可以高低微調問:哪些氣體可以用此裝置來測量體積??定量實驗1、記錄實驗室的溫度和壓強2、用砂皮打磨鎂帶表面的氧化物,然后稱取0.100~0.110g的鎂帶(精確至0.001g),記錄數值。根據所用藥品的用量確定裝置的量程。四、實驗步驟定量實驗3、連接裝置,檢查氣密性搭裝置順序:從下到上,從左到右檢查方法:用手捂住氣體發(fā)生器,若儲液瓶中導管液面上升,說明氣密性良好,否則不好定量實驗ABC(1)向儲液瓶中加入品紅溶液至刻度線,蓋上瓶塞,固定在底座中間位置;(2)把氣體發(fā)生器固定在底座左邊的位置,用螺旋調節(jié)高低,使氣體的出口和儲液瓶入口緊密連接,且做好連接;(3)用橡皮塞塞緊氣體發(fā)生器,進行氣密性檢查;(4)把液體量瓶固定在底座右邊位置上,用螺旋調節(jié)高低,使液體入口和儲液瓶出口緊密連接,并連接。定量實驗打開加料口,用小燒杯向A瓶中加入20mL水,用紙槽將鎂帶投入氣體發(fā)生器底部。4、加液定量實驗5、抽氣用注射器在A瓶加料口抽氣,使B瓶導管內外液面相平。注射器拔出時候要注意捏住針頭拔出。ABCABC定量實驗6、加酸用注射器吸取10mL的3mol/L硫酸,用針頭迅速扎進加料口的橡皮塞,將硫酸諸如A瓶。注入后迅速拔出針頭,記錄氣體的溫度。6、加酸用注射器吸取10mL的3mol/L硫酸,用針頭迅速扎進加料口的橡皮塞,將硫酸諸如A瓶。注入后迅速拔出針頭,記錄氣體的溫度。7、讀數當鎂帶完全反應,讀出C瓶液體的體積,讀數估計至0.2~0.3mL,記錄于表格。ABC定量實驗8、抽氣用注射器在A瓶的加料口抽氣,使B瓶中導管內外液面相平。記錄抽出氣體的體積。問:液體讀數是否就是H2體積?V
H2
=V液-V硫酸+V抽氣9、二次實驗再次實驗。實驗數據記錄及處理實驗
次數鎂帶質量硫酸體積液體量瓶中液體體積抽出的氣體的體積氫氣體積1mol氣體體積12定量實驗溫度:壓強:兩次實驗平均值:實驗誤差:實驗值-理論值理論值×100%=誤差計算:誤差=誤差在±2%以內可視為合理定量實驗四、誤差分析發(fā)生裝置中有氫氣殘留,會否導致誤差?操作誤差收集氣體為CO2,用排水法裝置漏氣Mg條表面有氧化膜Mg條中含不與酸反應的物質所用的Mg中混有鋁反應結束后未經冷卻即讀數導管口未插入量筒底部,僅懸于量筒口偏低偏低偏低偏低偏高偏高偏高定量實驗五、裝置改進洗氣瓶應短進長出實驗前應使洗氣瓶與量筒間的導管充滿水。量筒中導管長度讀數時應注意的兩個問題:A,應等系統(tǒng)溫度降至室溫B,應上下調節(jié)量筒高度,使量筒與洗氣瓶中液面在同一高度。定量實驗(06全國Ⅰ-28.)在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化鈉作為供氧劑。請選用適當的化學試劑和實驗用品,用上圖中的實驗裝置進行實驗,證明過氧化鈉可作供氧劑。
(1)A是制取CO2的裝置。寫出A中發(fā)生反應的化學方程式:
。(2)填寫表中空格:(3)寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式:
。(4)試管F中收集滿氣體后,下一步實驗操作是:
。儀器加入試劑加入該試劑的目的BNaHCO3飽和溶液CD定量實驗【例4】(2001年全國高考試題)某學生利用氯酸鉀分解制氧氣的反應,測定氧氣的摩爾質量。實驗步驟如下:①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻,放入干燥的試管中,準確稱量,質量為ag。②裝好實驗裝置。③檢查裝置氣密性。④加熱,開始反應,直到產生一定量的氣體。⑤停止加熱(如圖,導管出口高于液面)。⑥測量收集到氣體的體積。⑦準確稱量試管和殘留物的質量為bg。⑧測量實驗室的溫度。⑨把殘留物倒入指定的容器中,洗凈儀器,放回原處,把實驗桌面收拾干凈。⑩處理實驗數據,求出氧氣的摩爾質量。定量實驗回答下列問題:(1)如何檢查裝置的氣密性?(將導管的出口浸入水槽的水中,手握住試管,有氣泡從導管口逸出,放開手后,有少量水進入導管,表明裝置不漏氣。)(2)以下是測量收集到氣體體積必須包括的幾個步驟:①調整量筒內外液面高度使之相同;②使試管和量筒內的氣體都冷(3)測量收集到的氣體體積時,如何使量筒內外液面的高度相同?(慢慢將量筒下移。)(4)如果實驗中得到的氧氣體積是cL(25℃、1.01×105Pa),水蒸氣的影響忽略不計,氧氣的摩爾質量的計算式為(含a、b、c不必化簡):M(O2)=22.4L·mol-1×298K×(ag-bg)273K×cL。卻至室溫;③讀取量筒內氣體的體積。這三步操作的正確順序是(請?zhí)顚懖襟E代號)(②①③。)定量實驗定量實驗【解析】本題是一道綜合的實驗題,考查定量實驗的操作、原理、數據的采集和處理。第(1)小題是考生熟悉的常用的“查漏”方法,用手握住試管,體溫使導管在浸入水槽中的出口處冒出氣泡,放開手后,有少量水吸入導管,表明不漏氣。第(2)小題,因為排出的氣體是需要用排出的水的體積衡量的,而反應前后的量筒溫度是不同的,因此,反應終止應該先停止加熱,待體系恢復到室溫時,才取出導管。這一步操作跟通常的實驗不同,所以停止加熱時導管的出口要高于量筒內的液面,此時即使不取出導管而停止加熱,也不會造成水的倒吸。停止加熱,回到室溫后,將量筒下移以調節(jié)量筒內的液面與水槽里液面一致,此時量筒內氣體壓強也為大氣壓,讀數才是正確的。所以本小題的正確順序是②①③。第(3)小題是指出量筒應慢慢下移。第(4)小題是利用恒壓下的氣體公式求得氣體的物質的量和相對分子質量。定量實驗【例5】(2003年上海高考試題)工業(yè)上測量SO2、N2、O2混合氣體中SO2含量的裝置如下圖。反應管中裝有碘的淀粉溶液。SO2和I2發(fā)生的反應為(N2、O2不與I2反應):SO2+I2+2H2O→H2SO4+2HI
定量實驗(1)混合氣體進入反應管后,量氣管內增加的水的體積等于N2、O2的體積(填寫氣體的分子式)。(2)反應管內溶液藍色消失后,沒有及時停止通氣,則測得的SO2含量偏低(選填:偏高,偏低,不受影響)(3)反應管內的碘的淀粉溶液也可以用酸性高錳酸鉀溶液或溴水代替(填寫物質名稱)。(4)若碘溶液體積為VamL,濃度為Cmol·L-1。N2與O2的體積為VbmL(已折算為標準狀況下的體積)。用C、Va、Vb表示SO2的體積百分含量為:Vso2%=22.4CVa/(22.4CVa+Vb)×100%(5)將上述裝置改為簡易實驗裝置,除導管外,還需選用的儀器為bceg或beg或ceg(選下列儀器的編號)。a燒杯b試管c廣口瓶d容量瓶e量筒f單孔塞g雙孔塞定量實驗【解析】本題較全面地考查了學生實驗知識。包括的考點有實驗的原理、數據的處理、誤差的分析及裝置的改進等,是一道綜合實驗題。第(1)小題考查量氣的原理,因O2和N2不溶于溶液,導致反應管中氣壓增大而將小排入量氣管,所以量氣管中增加的水的體積就等于O2和N2的體積;第(3)小題選用的溶液既要能吸收SO2,又要便于通過顏色的變化來判斷反應是否完全,故宜選用酸性KMnO4溶液或溴水。第(5)小題中要求裝配的簡易實驗裝置應包括反應試管、盛九燒杯和量筒三部分。定量實驗某課外研究小組,用含有較多雜質的銅粉,通過不同的化學反應制取膽礬。其設計的實驗過程為:07-26(B)(1)銅中含有大量的有機物,可采用灼燒的方法除去有機物,灼燒時將瓷坩堝置于
上(用以下所給儀器的編號填入,下同),取用坩堝應使用
,灼燒后的坩堝應放在
上,不能直接放在桌面上。實驗所用儀器:a蒸發(fā)皿b石棉網c泥三角d表面皿e坩堝鉗f試管夾(2)雜銅經灼燒后得到的產物是氧化銅及少量銅的混合物,用以制取膽礬。灼燒后含有少量銅的可能原因是
a灼燒過程中部分氧化銅被還原b灼燒不充分銅未被完全氧化c氧化銅在加熱過程中分解生成銅d該條件下銅無法被氧氣氧化定量實驗(3)通過途徑Ⅱ實現(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬,必須進行的實驗操作步驟:酸溶、加熱通氧氣、過濾、
、冷卻結晶、
、自然干燥(4)由粗制氧化銅通過兩種途徑制取膽礬,與途徑Ⅰ相比,途徑Ⅱ有明顯的兩個優(yōu)點是:
、
(5)在測定所得膽礬(CuSO4·xH2O)中結晶水x值的實驗過程中:稱量操作至少進行
次(6)若測定結果x值偏高,可能的原因是a加熱溫度過高b膽礬晶體的顆粒較大c加熱后放在空氣中冷卻d膽礬晶體部分風化(3)通過途徑Ⅱ實現(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬,必須進行的實驗操作步驟:酸溶、加熱通氧氣、過濾、
、冷卻結晶、
、自然干燥(4)由粗制氧化銅通過兩種途徑制取膽礬,與途徑Ⅰ相比,途徑Ⅱ有明顯的兩個優(yōu)點是:
、
(5)在測定所得膽礬(CuSO4·xH2O)中結晶水x值的實驗過程中:稱量操作至少進行
次(6)若測定結果x值偏高,可能的原因是a加熱溫度過高b膽礬晶體的顆粒較大c加熱后放在空氣中冷卻d膽礬晶體部分風化定量實驗6、加強實驗探究設計的考核
06-26(A)某課外興趣小組為了探究鐵與硫在隔絕空氣的條件下反應所得固體M的成分,設計了如右圖裝置。傾斜A使稀硫酸(足量)與固體M充分反應,待反應停止后,B裝置增重,C裝置中溶液無變化,反應后進入量氣管氣體的體積為VmL(已折算成標準狀況)由上述實驗事實可知:(1)①固體M中一定有的物質是____(填化學式)理由是__________②其中一種物質的質量可以確定為______g(用代數式表示)。(2)B裝置的名稱是________。寫出B裝置中反應的離子方程式_________。(3)C裝置的作用是________,如果實驗中沒有B裝置,則C裝置中產生的現(xiàn)象是________。定量實驗(4)稀硫酸和固體M反應后溶液中還殘留淡黃色固體,該固體是_______,要分離出該固體,在實驗操作中,除燒杯外還需要用到的玻璃儀器是____。(5)通過進一步實驗,測得固體M中各種成分的質量之和小于反應前鐵粉和硫粉的質量之和,產生這種現(xiàn)象的原因可能是_____________a.M中有未反應的鐵和硫b.測定氣體體積時水準管的水面高于量氣管的水面c.A中留有反應生成的氣體d.氣體進入D裝置前未用濃硫酸干燥定量實驗4、加強定量實驗設計的考核
04-26某種含有少量氧化鈉的過氧化鈉試樣(已知試樣質量為1.560g、錐形瓶和水的質量190.720g),利用左圖裝置測定混合物中Na2O2的質量分數,每隔相同時間讀得電子平的數據如表:(1)寫出Na2O2和H2O反應的化學方程式__________
(2)計算過氧化鈉質量分數時,必需的數據是_______
不必作第6次讀數的原因是
____________
定量實驗
(3)測定上述樣品(1.560g)中Na2O2質量分數的另一種方案,其操作流程如下:①操作Ⅱ的名稱是
________②需直接測定的物理量是_________
③測定過程中需要的儀器有電子天平、蒸發(fā)皿、酒精燈,還需要
、(固定、夾持儀器除外)④在轉移溶液時,如溶液轉移不完全,則Na2O2質量分數的測定結果__________(填偏大、偏小或不變)。定量實驗案例二:過碳酸鈉跟稀硫酸反應的化學方程式如下:現(xiàn)有如下裝置可供選擇:2Na2CO4+2
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