化学实验中的压强问题
化学反应中的气体的压强与摩尔体积的计算方法

化学反应中的气体的压强与摩尔体积的计算方法在化学反应中,气体参与的反应是非常常见的。
为了进行气体反应的定量研究,我们需要了解气体的压强和摩尔体积的计算方法。
本文将介绍压强和摩尔体积的概念以及其计算公式和实验方法。
一、压强的定义和计算方法压强是指气体分子对单位面积的碰撞力,它是表征气体分子的活跃程度和分子间相互作用力的重要物理量。
气体的压强与温度、体积及气体分子的密度有关。
1.1 压强的定义压强(P)的定义是单位面积上垂直于面积的力的大小。
在化学实验中,我们通常使用帕斯卡(Pa)作为压强的单位,1Pa=1N/m²。
此外,大气压强(标准大气压)常用单位为101.3 kPa。
1.2 压强的计算公式压强可以使用下列公式计算:P = F / A其中,P表示压强,F表示作用力,A表示受力面积。
二、摩尔体积的定义和计算方法摩尔体积是指在标准温度和压力下,1摩尔气体所占的体积。
摩尔体积与气体的分子量、温度和压力有关。
2.1 摩尔体积的定义1摩尔是指在标准温度和压力下,具有分子量等于该气体平均分子量的气体的数量,其值为6.022×10²³。
2.2 摩尔体积的计算公式摩尔体积可以用下列公式计算:V = Vm / n其中,V表示摩尔体积,Vm表示气体的体积,n表示气体的摩尔数。
三、压强和摩尔体积的实验测定方法除了通过计算公式来估算压强和摩尔体积外,我们还可以通过实验的方式来直接测定它们的值。
3.1 压强的实验测定方法(这里可以根据实验内容进行具体描述,例如:)一种常用的测量气体压强的方法是使用压力计。
压力计是由玻璃制成的U形管,其中一端装有气体样品,通过调节液体的高度来平衡气体的压强。
3.2 摩尔体积的实验测定方法(这里可以根据实验内容进行具体描述,例如:)常用的测量气体摩尔体积的方法之一是通过气体收集实验。
在实验中,我们将气体收集于封闭的容器中,并测量气体的体积和温度,以便计算摩尔体积。
气体压强在化学实验中的应用

[整理归纳]讨论: 1.在这几个实验中, 分别产生这些现象的原因是什么?(归纳:图1装置内气体受热膨胀, 压强增大, 产生气泡, 移开手后气体冷却压强减小, 形成液柱;图2装置红磷燃烧消耗了装置内的氧气使压强小于外界大气压, 所以, 液面上升;图3实验结束后若先熄灭酒精灯, 装置内气体冷却, 压强减小, 水槽中的水在大气压作用下倒吸入试管中使热的试管炸裂。
图3冒气泡的原因是产生了气体使装置内气压增大;图4因为二氧化碳溶于水且与水反应, 使瓶内压强小于外界压强)(针对每一个实验装置图归纳小结并板书)板书:1、原因: 温度升高、产生气体、2、气体压强变大现象: 冒气泡、液面下降原因: 温度降低、气体反应生成固体(液体)、气体溶解、2.气体压强变小现象: 液面上升、液体倒吸、软质瓶子变瘪讨论: 你能用分子原子知识解释容器内气压变化的原因吗?(归纳小结并点击展示)(密闭容器中压强变化的微观原因: 分子数目的增加或减少、运动的快慢、分子间间隔大小等)学生讨论、归纳小结列举书本上的几处看似不相关的实验, 找出其本质联系——都与气体压强有关。
培养学生拨开现象看本质、分析归纳的意识。
培养学生用微观知识解释宏观现象的意识(密闭容器中压强变化的微观原因:分子数目的增加或减少、运动的快慢、分子间间隔大小等)[应用提高](一)应用压强变化, 控制化学反应展示下图, 同时演示大理石和稀盐酸的反应让学生猜想夹紧弹簧夹和打开弹簧夹可能观察到的现象 (夹上弹簧夹: 固液分离, 反应停止;打开弹簧夹: 固液接触, 反应发生)(二)应用气压变化, 解答具体问题如图所示, 瓶中X 为固体, 当把滴管内液体Y 滴入瓶中时, 若导管口有气泡产生则X 为 , Y 为 。
(结合图片分析产生气泡, 说明装置内气压变大, 可能的原因有放热或生成气体。
放热:氢氧化钠溶于水、氧化钙与水反应;生成气体:活泼金属与酸生成氢气、过氧化氢溶液与二氧化锰生成氧气、碳酸盐或碳酸氢盐与酸反应生成二氧化碳)问: 若是导管口出现液柱呢? (吸热或气体反应) (三)应用气压变化, 测量气体体积、进行误差分析 1.小兵用上图装置测定锌粒与稀硫酸反应生成氢气的体积, 仪器的连接顺序为________;其中量筒的作用是 反思: 若移出g 导管中留存有水, 导致测量结果偏小 若 , 导致结果偏大学生讨论回答让学生在应用已有知识时产生冲突, 通过分析, 对已有知识进行修改或补充, 培养学生的求实、创新意识(展示连接好后的整体实物装置)演示: 向组装好的密闭性良好的装置内仅仅加入水, 观察量筒内是否能收集到水, 分析这种现象会对实验结果带来什么样的影响?(偏大偏小还是不变)(气压变大的原因: 气体被压缩。
初中化学压强变化的原因

初中化学压强变化的原因压强(Pressure)是描述物体受力情况的物理量,指单位面积上作用的力的大小。
在化学中,压强的变化可以由多种因素引起,包括温度、体积和物质的自身特性等。
下面将详细介绍压强变化的原因。
1.温度的影响:在恒容条件下,温度的增加会导致气体分子的平均动能增加,分子的速度也变快。
这样,气体分子撞击容器壁的频率和力度也会增加,从而增加了单位面积上作用的力,即增加了压强。
2.体积的影响:根据理想气体状态方程P×V=n×R×T,当一定量的气体温度不变时,压强和体积呈反比关系。
当气体体积减小时(恒温条件下),分子撞击容器壁的频率和力度增加,压强增大;反之,当气体体积增大时,压强减小。
3.物质的自身特性:不同物质具有不同的分子间力和分子间距离,而这些因素会影响物质压强的变化。
1)分子间力的影响:分子间力越大,分子撞击容器壁的力就越大,所以压强越大。
例如,液体的密度比气体大很多,分子间力较强,所以液体的压强也较大。
2)分子间距离的影响:分子间距离越小,分子撞击容器壁的频率越高,从而增大了压强。
例如,固体的分子间距离很小,分子撞击容器壁的频率很高,所以固体的压强也较大。
4.海拔高度:随着海拔的上升,大气压强越来越低。
这是因为在较高的海拔上,大气与地球表面接触的面积变小,气体分子撞击单位面积的次数减少,所以压强减小。
5.物理和化学反应:一些物理和化学反应会导致压强的改变。
例如,在酸碱中和反应中,生成的气体会增加容器中气体的分子数,从而增加压强。
总而言之,压强的变化可以由温度、体积、物质的自身特性、海拔高度以及物理和化学反应等因素引起。
深入理解这些变化原因对于化学实验设计和工程应用都具有重要意义。
改变压强判断化学平衡状态的技巧

改变压强判断化学平衡状态的技巧化学平衡是指在封闭系统中,化学反应达到动态平衡状态时,反应物和生成物的浓度保持不变。
然而,改变压强可以通过Le Chatelier原理来影响化学平衡,从而改变反应的方向。
在实验室和工业应用中,我们可以利用一些技巧来判断化学平衡状态下对压强的敏感性,进而控制反应的进行。
本文将介绍一些改变压强判断化学平衡状态的技巧。
一、改变压强的技术手段在化学实验和工业中,通过改变体积或添加压力等方法可以改变反应系统的压强。
以下是常用的改变压强的技术手段:1. 改变体积:通过改变反应容器的体积,可以改变反应体系的压强。
例如,减小体积会增加压强,而增大体积会降低压强。
2. 添加压力:通过向反应体系中添加惰性气体(如氮气),可以增加反应体系的压强。
惰性气体不参与反应,仅用于增加压力。
二、改变压强对化学平衡的影响根据Le Chatelier原理,改变压强可以影响反应的平衡位置。
当压强增加时,平衡将向生成分子较少的方向移动,以减少总的分子碰撞次数;当压强减小时,平衡将向生成分子较多的方向移动,以增加总的分子碰撞次数。
对于气体反应,改变压强的影响可以通过以下规律来判断:1. 压力增加时,平衡移向有较少分子的一方。
2. 压力减小时,平衡移向有较多分子的一方。
根据这些规律,我们可以通过实验来判断化学平衡状态下对压强的敏感性,从而控制反应的进行。
三、判断化学平衡状态的技巧1. 观察气体反应的体积变化:当反应体系中只有气体参与反应时,可以通过观察反应体系的体积变化来判断化学平衡状态。
如下实验:实验装置:一个玻璃管中封装了一定量的气体A和气体B,两端用橡皮塞封闭。
操作步骤:a. 将气体A和气体B的初始体积记录下来。
b. 在玻璃管中增加或减少体积,改变压强。
c. 观察气体反应的体积变化。
如果体积增加,则表示平衡移向较多分子的一方;如果体积减少,则表示平衡移向较少分子的一方。
2. 利用压力传感器监测压强变化:在实验室和工业生产中,我们可以使用压力传感器来准确监测反应体系中的压强变化。
压强原理在中学化学试验中的应用与考查

压强原理在中学化学试验中的应⽤与考查压强原理在中学化学实验中的应⽤与考查在中学化学教材中,许多实验原理都包含着压强原理的应⽤,在近⼏年的⾼考试题中,⼏乎每年都考查到了这⼀知识点。
现归纳如下:⼀、压强原理在教材实验中的应⽤1.防倒吸装置:原理:⽓体易溶解(或反应)于溶液,导致容器内⽓体压强急剧减⼩⽽产⽣倒吸。
2.喷泉实验:原理:⽓体极易溶解(或反应)于溶液,导致容器(或导管)内⽓体压强急剧减⼩,外界⼤⽓压将溶液压⼊容器。
3.启普发⽣器及其简易装置:原理:打开活塞,与⼤⽓相通,酸液下降与固体接触反应;关闭活塞,容器内⽓压增⼤,酸液压回到漏⽃中⽽与固体分离,反应停⽌。
因此,可随开随⽤,随关随停。
4.装置⽓密性的检查:原理:利⽤⽓体热胀冷缩的性质。
5.⽓压内外平衡装置:制硝基苯、酚醛树脂原理:反应物(或⽣成物)存在易挥发性物质时,长导管除冷凝回流作⽤外,还起了平衡内外⽓压的作⽤。
6.量⽓装置:原理:量⽓管读数时,必须使左、右两边液⾯相平,内外⽓压相等。
⼆、压强原理在近年⾼考题中的考查例i.(04陕蒙琼藏理综第28题)根据下图及描述,回答下列问题:(1)关闭图A装置中的⽌⽔夹a后,从长颈漏⽃向试管⼝注⼊⼀定量的⽔,静置后如图所⽰。
试判断:A装置是否漏⽓?(填“漏⽓”、“不漏⽓”或“⽆法确定”)。
判断理由:。
(2)关闭图B装置中的⽌⽔夹a后,开启活塞b,⽔不断往下滴,直⾄全部流⼊烧瓶。
试判断:B装置是否漏⽓?(填“漏⽓”、“不漏⽓”或“⽆法确定”),判断理由:分析与答案:(1)不漏⽓由于不漏⽓,加⽔后试管内⽓体体积减⼩,导致压强增⼤,长颈漏⽃内的⽔⾯⾼出试管内的⽔⾯。
(2)⽆法确定由于分液漏⽃和烧瓶间有橡⽪管相连,使分液漏⽃中液⾯上⽅和烧瓶中液⾯上⽅的压强相同,⽆论装置是否漏⽓,都不影响分液漏⽃中的液体滴⼊烧瓶。
例2.(03理综⽼课程第33题)⽤下⾯两种⽅法可以制得⽩⾊的Fe(OH)2沉淀。
⽅法⼀:(略)⽅法⼆:在如图装置中,⽤NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
压强影响化学平衡的原理

压强影响化学平衡的原理压强是指单位面积上施加的力量,它对化学平衡的影响可以从理论和实验两方面来进行探讨。
在理论方面,根据Le Chatelier定律,压强的变化会导致平衡位置的改变,从而影响化学反应的方向和速率。
在实验方面,通过改变压强可以探究化学平衡的影响机制,例如通过压力容器、活塞等控制压强,或者通过改变溶液的浓度来改变系统压强。
首先,我们来探讨理论方面的压强对化学平衡的影响。
根据Le Chatelier定律,当化学系统处于平衡状态时,外界对系统施加的压强的增加会导致平衡位置的移动,以减小压强的影响。
具体来说,对于气体反应,当压强增加时,系统会偏向于减小气体的摩尔数,也就是偏向于反应生成摩尔数较少的物质。
这是因为当压强增加时,系统通过减少气体的摩尔数来减小体积,从而能够减小压强的影响。
反之,当压强减小时,系统会偏向于增加气体的摩尔数,以增大体积来减少压强的影响。
对于溶液中的化学反应,压强的影响主要是通过改变溶质的浓度来实现的。
当施加压力时,溶液的体积减小,导致溶质的浓度增加。
根据Le Chatelier定律,溶液中的化学平衡会向浓度较低的一侧移动,以减小压强的影响。
同时,压强的变化还会改变溶质溶解度,从而进一步影响化学平衡。
例如,在气体溶液中,当压强增加时,溶解度会随之增加,因为气体分子在较高压力下更容易溶解于溶液中。
接下来我们来看一些实验中压强对化学平衡的影响。
实验中,通过控制压力容器、活塞等可以改变压强,从而研究压强对化学平衡的影响机制。
比如,对于气体反应,人们可以通过改变压力容器的体积,来调节压强的大小,从而研究压强对平衡位置的影响。
实验结果表明,高压会导致反应物摩尔数较少的物质生成量增加,从而使平衡位置移向生成物的一侧。
类似地,通过改变溶液的浓度,也可以实现对压强的控制,并研究压强对化学平衡的影响。
总结起来,压强对化学平衡的影响可以从理论和实验两个方面进行分析。
理论上,根据Le Chatelier定律,增加压强会使化学平衡位置偏向生成物的一侧,以减小压强的影响。
化学增大压强的方法

实验室中,大多数化学实验都要求控制和调节压强。
因此,如何增大压强是化学实验中重要的知识和技能,本文将介绍如何增大压强。
首先,增大压强的最重要的方法就是加压。
可以使用蒸汽加压的方法来增大压强,这是工业界最常用的压强控制方法。
蒸汽通过加热锅炉来生成,将蒸汽送入系统中,当蒸汽冷却时,就会形成压强,当有足够的蒸汽压力时,便可以得到需要的压强。
其次,我们可以使用压缩空气来增大压强。
首先,将压缩空气由低压封闭容器加压到高压容器中,然后打开高压容器的阀门,从而达到增大压强的目的,此外,压缩空气也可以将液体增压,使用压缩空气可以增加液体压强,便可以得到需要的压强。
最后,也可以使用压力罐来进行压强控制,压力罐可用于液体或气体的压强控制,将高压容器中的气体或液体通过调节装置稳定地释放,有效地控制压强,压强罐和调节装置是增大压强的重要组成部分。
总之,增大压强可以通过加压,使用压缩空气和压力罐来实现。
虽然它们的原理异同,但都可以有效地控制实验压强,大大提高实验的准确度和稳定性。
因此,增大压强的这三种方法,在化学实验中都很重要。
通过各种方法的正确使用,可以保证实验室压强的准确性和可靠性,从而更好地完成实验工作,为科学研究的进步提供有力支撑。
化学实验中的压强变化问题

化学实验中的压强变化问题作者:高天娜来源:《神州·中旬刊》2013年第08期化学是一门以实验为基础的科学,新课标要求学生会运用观察、实验等方法获取信息,并能够进行推理和判断,能设计和完成一些简单的化学实验。
而压强在许多实验的操作、设计中起着至关重要的作用,所以压强问题是初中化学教学和化学中考的一个重要内容。
一、教材中出现的与压强有关的实验1.铁生锈实验2.测定空气中氧气的含量实验3.检查装置气密性4.排水法收集气体5.制取完氧气后实验操作顺序问题:先从水中撤出导管再熄灭酒精灯6.二氧化碳溶于水的实验7.设计实验证明氢氧化钠溶液与二氧化碳气体发生了反应上述实验的设计均与压强有关,但很多学生在学习时并没有真正理解实验的原理,而只是死记硬背,所以在应用时往往出错。
若能够弄清压强变化的原理,就能比较轻松地理解这些实验并解决相关的问题了。
二、造成压强变化的因素分析课本中的实验我们会发现,实际上造成压强变化的因素主要有两方面:温度变化、气体量的变化。
而造成这两方面变化的因素又有很多,下面我们结合初中所学知识分别从压强减小和增大两个方面进行具体分析。
(一)造成压强减小的原因:1.气体减少酸性气体(如HCl、CO2、SO2)与碱溶液(如NaOH、Ca(OH)2)反应碱性气体(如NH3)与酸溶液(如稀盐酸、稀硫酸)反应可溶性气体(如CO2、SO2、HCl、NH3)溶于水铁与氧气、水反应生锈气体被吸附(如被活性炭吸附)2.温度降低物质溶于水吸热(如NH4NO3)密闭装置升温后又自然降温(二)造成压强增大的原因:1.产生气体活泼金属(如Mg、Al、Zn、Fe)+酸→氢气碳酸盐(如Na2CO3、CaCO3)+酸→二氧化碳过氧化氢氧气2.温度升高物质溶于水放热(如NaOH、浓硫酸)反应放热(如CaO+H2O→Ca(OH)2 、中和反应)三、例题解析中考中有关压强问题的考查形式有很多,而且一般都是图文结合的,所以首先要学会读装置图,根据题意及实验现象判断压强如何变化,然后再联系具体知识进行分析。
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产生H2: 活泼金属与酸(HCl ,H2SO4)反应
产生O2: 加热高锰酸钾、双氧水分解 、电解水 气体膨胀:(即温度升高)
固体氢氧化钠、浓硫酸溶于水,生石灰与水反应
消耗气体的反应: 压强变小
氢氧化钠溶液、石灰水与二氧ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ碳反应
常见单质(C,P,Fe ,H2)与氧气反应 温度降低: 硝酸铵溶于水
反应放热,压强变大 接下来向左移动到4的原因是?
消耗气体,压强变小
小组讨论完成学案2
交流碰撞!时间:
5分钟
要求:组内同学充分讨论,
记录员记录(字迹工整, 思路清晰)。
要求:
1、讲解员仪态大方,声 音洪亮,思路清晰;
2、其他组同学认真倾听, 提出不足或补充。
有关压强问题涉及到的常见反应 产生气体的反应: 压强变大
-专题复习-
化学实验中的压强变化
自行完成学案1 检验自己!
时间:3分钟
深入探究
1、气球膨胀的原因是? 溶解放热,压强变大 2、U型管中墨水左处下降右处升高的原因是?
溶解吸热,压强变小 3、软塑料瓶胀起的原因是?
产生气体,压强变大 4、软塑料瓶变瘪的原因是?
消耗气体,压强变小 5、活塞先向右移动的原因是?
自行完成学案3 拓展提升!习题1
时间:2分钟