测定1摩尔气体体积
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测定1mol气体的体积我们知道,1mol 任何气体的体积在同温、同压下是相同的,在0℃、101.3kP时约为22.4L;而1mol气体的质量各不相同。
要测定1mol气体的体积,如取氢气作试样,则要测定2.016g氢气(氢的摩尔质量为1.008g/mol)所占的体积;如取二氧化碳作试样,则是测定44.0g二氧化碳所占的体积。
测定1mol气体体积的方法化学实验室中,可以直接取一定体积(V)的某种气体,称出它的质量(m),或称取一定质量(m)的某种气体,量出它的体积(V),再根据这种气体的摩尔质量,计算出1mol气体的体积:然而,直接测定气体的体积和质量,操作上比较繁复,我们可以设想能否用称量固体的质量、量出液体的体积,间接地得到气体的质量和体积。
气体摩尔体积测定装置(如图)由三部分组成,左边是气体发生器,中间是储液瓶,右边是液体量瓶。
储液瓶上的刻度线标明了容积约200mL的位置,液体量瓶的容积约130mL,量瓶瓶颈上有110—130mL刻度线,可正确读出进入量瓶的液体的体积。
全部装置固定在专用底座上。
底座放置气体发生器、液体量瓶的位置下有螺旋,能作高低的微调。
如要测定1mol氢气的体积,则取一定质量的镁带跟稀硫酸在气体发生器中完全反应,产生的氢气把储液瓶中液体(品红溶液)压入液体量瓶,读出液体数据转换成氢气的体积,进行计算推算出实验温度时1mo l氢气的体积。
实验步骤:1、记录实验室的温度和压强。
2、装配好气体摩尔体积测定装置,做好气密性检查。
3、用砂皮擦去镁带表面的氧化物,然后称取0.120—0.140g镁带(精确至0.001g),把准确数值记录于表格。
4、将镁带用纸舟投入到气体发生器的底部,用橡皮塞塞紧。
注意:不要使镁带贴附在瓶壁上。
5、用针筒吸取10mL 2mol/L H2SO4溶液,用针头扎进橡皮塞,将硫酸注入气体发生器,注如后要迅速拔出针筒(注意要捏住针头拔出,不要使针头和针筒脱离),观察现象。
定量实验:测定1mol气体的体积教材梳理一、问题分解化学实验室中,可以直接取一定体积(V)的某种气体,称出它的质量(m),或称取一定质量(m)的某种气体,量出它的体积(V),再根据这种气体的摩尔质量,计算出1mol气体的体积:1 mol气体的体积=V(L)/m(g)×M(g/mol)然而,直接测定气体的体积和质量,操作上比较繁复,我们可以设想能否用称量固体的质量、量出液体的体积,间接地得到气体的质量和体积。
二、问题讨论1.测定气体的体积,为什么要标明温度和压强?2.常温、常压(假设为101kPa)时,1 mol气体的体积比标准状况下的22.4 L大还是小?3.怎样检查装置的气密性?三、实验原理利用一定质量的金属与酸反应,根据金属的质量计算出产生气体的质量,测量生成气体的体积1 mol气体的体积=V(L)/m(g)×M(g/mol),式中V表示测量出的气体体积、m为计算出的气体质量、M表示该气体的摩尔质量。
四、实验过程1.装配好气体摩尔体积测定装置,做好气密性检查。
2.用砂皮擦去镁带表面的氧化物,然后称取0.100~0.110 g镁带(精确至0.001 g),把准确数值记录于表格中。
备注:该处称取0.100g~0.110g原因:测量体积的范围在110~130mL,除去H2SO4体积后为100~120mL,以标准状况下H2的体积换算得到Mg所需质量为0.107~0.129g,考虑到温度、压强、Mg中可能含杂质等方面影响,,称取0.100~0.110g的镁带较合适。
如镁带过多,产生气体体积超出量程,则需重做。
3.在A瓶出气口处拆下胶管,使A倾斜,取下加料口橡皮塞,用小烧杯加入约20mL水于A瓶中,再把已称量的镁带加到A瓶底部,塞紧加料口。
备注:加水稀释酸的浓度,防止反应过于剧烈。
4.用注射器在A瓶加料口抽气,使B瓶导管内液面和导管外液面持平,注意要捏住针头拔出,不要使针头和针筒脱离。