测量气体体积的方法完整版
测量气体体积的方法标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
测量气体体积的方法
文/巩庆凯胡贵和
测量气体体积是一项基本的实验技能,因此学生需要掌握正确的测量方法。
测量方法可分为直接测量法和间接测量法两种。
现结合有关试题加以说明。
一、直接测量法
直接测量法就是将气体通入带有刻度的容器中,直接读取气体的体积。
根据所用测量仪器的不同,直接测量法可分为倒置量筒法和滴定管法两种。
1.倒置量筒法将装满液体(通常为水)的量筒倒放在盛有液体的水槽中,气体从下面通入,实验结束,即可读取气体的体积。
1998年高考27题和2001年“3+2”高考20题均用到这一装置,现以2001年“3+2”高考20题为例说明。
例1 某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应测定氧气的摩尔质量,实验步骤如下:①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为ag。
②装好实验装置(如图1)。
图1实验装置
③检验装置气密性。
④加热开始反应,直到产生一定量的气体。
⑤停止加热(如图,导管出口高于液面)。
⑥测量收集到气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为bg。
⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干
净。
⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:①调整量筒内外液面高度使之相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。
这三步操作的正确顺序是:________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同
________。
(4)如果实验中得到的氧气体积是cL(25℃、1.01×105Pa),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简):)=________。
M(O
2
解析:这是一道集考查实验基本操作和化学计算于一体的试题。
1995年和1997年的试测题都曾涉及过装置气密性的检查,学生对此并不陌生。
要准确测量气体体积必须保持量筒内外气体的温度和压强相等,因此在读取量筒内气体的体积之前,应使试管和量筒内的气体都冷却至室温;再调节量筒内外液面高度使之相同。
观察装置图可知,量筒内液面高于水槽液面,只要将量筒慢的摩尔质量可根据摩尔质量的定义求得。
慢下移即可。
O
2
答案:(1)将导管的出口浸入水槽的水中,手握住试管,有气泡从导管口逸出,放开手后,有少量水进入导管,表明装置不漏气。
(2)②①③
(3)慢慢将量筒下移
(4)[22.4L·mol-1×298K×(ag-bg)]/273K×cL)
2.滴定管法
将碱式滴定管的橡胶管及玻璃尖嘴去掉,用橡胶管将它与另一玻璃管连接组成连通器,向其中注入液体(通常为水)。
用单孔橡皮塞把滴定管塞好,将其与制气装置连接。
记下反应前滴定管中液面的读数,反应后再读取滴定管中液面的读数,其差值就是气体体积。
此装置最早出现于1997年上海高考31题。
现以此题为例加以分析。
例2某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),设计用图2仪器来制取氧气并测量氧气的体积。
图2 实验仪器及药品
图2中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水,甲管有刻度(0mL—50mL),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
实验室可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。
试回答:
(1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略)________。
(2)装置C中放入的反应物是________和________。
(3)装置A的作用是________,装置B的作用是________。
(4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中,应注意________和________(填写字母编号)。
a.视线与凹液面最低处相平
b.等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平
解析:按照实验要求,装置应由发生、净化、制取、净化、量气五部分构成。
根据装置特点和药品可判断出:装置C应为发生装置,A、B均应属于净化装置。
为了较准确地测量氧气的体积,读数应在保证内外气压相等的条件下,按照规范操作进行。
答案:(1)⑤③④⑥⑦②①⑧(⑥⑦顺序可对调)
(2)大理石;盐酸
(3)吸收混在O
2中未反应的CO
2
;吸收CO
2
中混有的HCl
(4)a;c
二、间接测量法
间接测量法是指利用气体将液体(通常为水)排出,通过测量所排出液体的体积从而得到气体体积的测量方法。
常用的测量装置为:用导管连接的装满液体的广口瓶和空量筒。
1994年高考29题所用装置就属于此类。
例3现有一定量含有Na
2O杂质的Na
2
O
2
试样。
请从图3中选出适
当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定Na
2O
2
试样的纯度(可供选用
的反应物只有CaCO
3
固体,6mol·L-1盐酸和蒸馏水)。
图3 实验仪器及药品请填写下列空白:
(1)写出在实验中Na
2O
2
和Na
2
O分别发生反应的化学方程式
________。
(2)应选用的装置是(只要求写出图3中装置的标号)________。
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;连接胶管省略)________。
解析:此题考查了对实验方案的评价能力,Na
2O
2
、Na
2
O二者性质
的差异是解决问题的突破口。
题目要求设计最简单实验,这决定了必须使用仪器最少且操作最简便,所以应选用H
2
O作为反应物。
答案:(1)2Na
2O
2
+2H
2
O4NaOH+O
2
↑
Na
2O+H
2
O2NaOH(2)⑤①④(3)(G)接
(A)(B)接(F)无论是直接测量法还是间接测量法,准确读取液面是关键。
在读数之前,必须保证气体的温度、压强均与外界相同。
为此,应等所制备气体的温度与环境一致后,通过调节两端液面,到两端高度相同时再读取体积。
测气体体积的整理
一、测定气体体积的方法(一)用量筒直接收集测量气体(O2、H2)体积1.何时开始收集气体:2.测量收集到气体的体积步骤如下,操作的正确顺序是A.调整水准管使两端液面相平;B.使量器管内的气体冷却至室温;C.读取量筒内气体的体积。
3.若量筒预先盛满水时为500mL,完全反应后,读数时量筒内液面刻度为300mL,则生成气体的体积为mL4.若实验结束时,量筒内的液面高于水槽中的液面,要使量筒内外液面的高度相同可采用的操作是(填操作方法),否则测得的氧气体积(填“偏小”或“偏大”)5.保持导管口高于量筒中液面的目的是。
A.防止液体倒吸到试管中导致试管炸裂B.便于少量气体回流,减小实验。
(二)排水测量气体的体积1.右图测量O2体积的装置是(选填图中“a”“b”“c”)集气瓶上方原有的空气对实验的结果_______(填“有”或“没有”)明显影响?3.右图测量二氧化碳气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是_______________________________4.(1)制备二氧化碳并测定生成二氧化碳的体积,设计了如图的实验方案:若用此装置收集,则所测CO2气体的体积__________(填“偏大”、“偏小”、“不变”),理由是:__________________________________。
改进措施是__________________________________________________。
(2)改进后的实验方案,即使操作全部正确,则所测CO2气体的体积偏大,原因是如何改进?(3)橡皮管的作用有:,。
(三)量气管测量气体体积1.测量收集到气体的体积步骤,以下操作的正确顺序是A.调整水准管使两端液面相平;B.使量器管内的气体冷却至室温;C.读取量气管内气体的体积;D.视线与最低凹液面相平。
2.以下装置能避免因液体下滴占气体体积使测得气体的体积偏大的装置A B C D(四)用注射器直接测量:1.盛有催化剂的试管中(填“一次性”或“缓慢分次”)注入14ml过氧化氢溶液,注射器中收集到的气体体积为46ml,则生成的氧气体积为。
气体体积测量实验的步骤和误差分析
气体体积测量实验的步骤和误差分析气体体积测量实验是化学实验中常见的一种实验,它可以通过测量气体的体积来研究气体的性质和特性。
本文将介绍气体体积测量实验的步骤和误差分析。
一、实验步骤1. 实验仪器和材料准备:准备一个密封的容器,如气球或烧杯,一个测量气体体积的器具,如无水气体收集瓶,一根玻璃管,一滴定管等。
2. 适当选择实验室条件:由于气体体积受温度和压力的影响,所以在进行实验前需要确保实验室的温度和压力稳定。
可以使用恒温槽或所贵仪器进行调节。
3. 气体收集:使用无水气体收集瓶收集气体。
首先将气体收集瓶倒置于水槽中,然后用玻璃管连接气体源(如氢气发生瓶)和气体收集瓶。
在收集气体的过程中,需要保证瓶口完全浸在水中,以确保收集的气体不会外泄。
4. 气体体积测量:将气体收集瓶取出,用滴定管取一定体积的气体样品(如10 mL),并尽量减少溶解在水中的气体。
然后用温度和压力计测量实验中的温度和压力,以便进行后续的修正。
5. 结果计算:通过根据理想气体状态方程PV=nRT计算气体的体积。
其中P为气体的压力,V为气体的体积,n为气体的物质量,R为气体常数,T为气体的温度。
根据实验条件和测得的数据计算出气体的体积。
二、误差分析1. 温度误差:温度对气体体积的影响较大,实验中需要测量温度并进行修正。
温度的测量误差主要来自温度计的精度限制,温度梯度的存在以及温度的变化。
因此,在实验中应使用精确的温度计,并保持温度的稳定。
2. 压力误差:气体压力的测量误差主要来自压力计的精度限制,以及压力计的零偏和漂移。
在实验中,应选择精确的压力计,并及时校准压力计,以消除压力测量误差。
3. 实验操作误差:实验操作中的误差主要来自于实验仪器的使用和读数的准确度。
测量仪器的准确度和操作的熟练程度对实验结果的影响非常大。
因此,在实验中需要进行仪器的校准,并尽量提高实验人员的操作技能和读数准确度。
4. 气体溶解误差:由于气体在水中的溶解度,实验中收集的气体中往往会溶解一部分水分。
测定1摩尔气体体积
1mol任何气体的体积在同温、同压下是相 同的,在标准状况下(0℃、101kPa)时约为 22.4L。
一.测定1mol气体体积的方法 方法1: 取一定体积的气体→ 称其质量→根据其摩尔质 量→换算出1molH2的体积
方法2: 化学反应→H2→计算其质量,测定其体积→换 算出1molH2的体积
⑶用橡皮塞塞紧A瓶加料口,气密性检查。当橡 皮塞塞紧时,B瓶内导管中的液面会上升,上升 液柱在1min内不下降,确认装置气密性良好。
2.实验过程: ⑴装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检 查。⑵用砂皮擦去镁带表面的氧化物,然后称取 0.100g~0.110g的镁带,把数据记录于表格。⑶取 下A瓶加料口的橡皮塞, 用小烧杯加入20ml水, 再把已称量的镁带加 到A瓶的底部,用橡皮 塞塞紧加料口。
二.如何测量化学反应中生成气体的体积
仪器——化学反应气体体积测定仪
三.“测量1mol氢气的体积”实验步骤 1.化学反应气体体积测定仪的装配 ⑴向B瓶内加入品红溶液至刻度线,盖上瓶塞; ⑵把A瓶固定在底座左边位置上,把C瓶即液体 量瓶固定在底座右边位置上,用螺旋调节高低, 用胶管把A瓶、B瓶和C瓶紧密连接;
进行平行实验。
实验记录:温度
。实 m(Mg)/ 硫酸 Nhomakorabea验g
体积
次
ml
数
1 0.100 10.0 2 0.115 10.0
液体 量瓶 中液 体体 积ml
110.0
121.0
抽出 气体 体积
ml
6.5 8.0
氢气 体积
ml
X1 X2
计算
1mol 氢体 积L
⑷用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶导管内 液面和导管外液面持平。注射器拔出时要注意捏 住针头拔出。⑸用注射器吸取10mL 3mol/L硫酸, 用针头扎进A瓶加料口橡皮塞,将硫酸注入A瓶, 注入后迅速拔出针头。 观察现象,记录气 体温度(用于计 算测定理论值)。
气体实验技术使用方法
气体实验技术使用方法气体实验技术是实验室中常见的一种实验手段,它是利用气体的性质和特点进行实验的一种方法。
本文将介绍几种常见的气体实验技术使用方法,以帮助读者更好地理解和掌握这些实验技术。
一、气体体积的测量测量气体体积是气体实验中非常重要的一步。
常见的气体体积测量方法有两种,分别是直接测量和间接测量。
直接测量是通过使用实验器材,如气体量筒或气体收集瓶,将气体收集起来,然后用浮子法或液面法来测量气体的体积。
直接测量方法简单直观,适用于一些不易压缩的气体,如氧气。
间接测量是通过利用一些气体的特性,如摩尔定律或气体的压强和温度之间的关系,来计算出气体的体积。
常见的间接测量方法有气体比容法、泡斗法等。
这些方法适用于气体较为稀薄或不易操作的情况。
二、气体的制备与收集在许多实验中,我们需要制备和收集特定的气体。
常见的气体制备方法有物理法和化学法两种。
物理法主要是利用气体的物理性质进行制备。
例如,通过液化和汽化的过程,可以得到液态氧气和液态氮气。
利用气体分子之间的相互作用力,可通过扩散法将氢气从混合气体中分离出来。
化学法则是通过化学反应来制备气体。
例如,通过酸和金属的反应,可以制备出氢气;通过氢氧化钠和硝酸银的反应,可以制备出二氧化碳气体。
化学法制备气体广泛应用于实验室中。
气体的收集通常采用气体收集瓶或气体管道。
在收集气体时,要注意气体的密度和安全阀等参数,以确保操作的安全和准确性。
三、气体的净化和纯化在某些实验中,我们需要使用纯净的气体以确保实验的准确性和可重复性。
气体的净化和纯化主要包括去除杂质和调整气体的组成。
去除杂质可以通过吸附剂和过滤器来实现。
常见的吸附剂有活性炭和分子筛等,它们可以吸附气体中的杂质。
过滤器常用于去除粉尘和颗粒杂质。
调整气体的组成主要是通过混合不同纯度的气体来实现。
在实验中,可以根据需要调整气体的组成和浓度,以满足实验的要求。
四、气体的实验分析在气体实验中,我们常常需要对气体进行分析以获取其性质和组成。
气体的摩尔体积测定方法
气体的摩尔体积测定方法摩尔体积是指在标准温度和压力下,1摩尔气体所占据的体积。
摩尔体积的测定对于研究气体的性质和化学反应有着重要的意义。
本文将介绍几种常用的气体摩尔体积测定方法。
一、容积法容积法是最常用的测定气体摩尔体积的方法之一。
实验中,首先需要准备一个已知体积的容器,如气球或气管。
然后,将气体通过适当的装置(如气体收集瓶)收集到容器中,记录下气体的体积和温度、压力等相关参数。
根据理想气体状态方程PV=nRT,可以计算出气体的摩尔体积。
二、水位法水位法是一种简单而常用的测定气体摩尔体积的方法。
实验中,首先需要准备一个带有刻度的玻璃管,将一端封闭,另一端与水槽相连。
然后,将气体通过适当的装置(如气体收集瓶)收集到玻璃管中,观察气体的体积变化,同时记录下水位的变化。
根据气体与水的体积比例关系,可以计算出气体的摩尔体积。
三、密度法密度法是一种通过测定气体的密度来计算摩尔体积的方法。
实验中,首先需要准备一个已知体积的容器,如气球或气管。
然后,将气体通过适当的装置(如气体收集瓶)收集到容器中,同时测量气体的质量和体积。
根据气体的密度公式ρ=m/V,可以计算出气体的密度。
再根据理想气体状态方程PV=nRT,可以计算出气体的摩尔体积。
四、扩散法扩散法是一种通过测定气体的扩散速率来计算摩尔体积的方法。
实验中,首先需要准备一个扩散装置,如扩散管或扩散室。
然后,将气体通过适当的装置(如气体收集瓶)收集到扩散装置中,同时测量气体的扩散时间和距离。
根据扩散速率公式v=Δx/Δt,可以计算出气体的扩散速率。
再根据理想气体状态方程PV=nRT,可以计算出气体的摩尔体积。
总结:气体的摩尔体积测定方法有容积法、水位法、密度法和扩散法等。
不同的方法适用于不同的实验条件和气体性质。
在进行实验时,需要注意控制温度、压力和其他相关参数的准确测量,以确保实验结果的准确性和可靠性。
通过测定气体的摩尔体积,可以更好地理解气体的性质和化学反应机理,为相关研究和应用提供重要的参考依据。
气体体积的测量.doc
1.气体体积的测量(1)量气装置的改进(2)量气时应注意的问题①量气时应保持装置处于室温状态。
②读数时要特别注意消除“压强差” ,保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。
如上图 ( Ⅰ )( Ⅳ ) 应使左侧和右侧的液面高度保持相平。
1.药品的取用(1)取用粉末状或小颗粒状固体用药匙,若药匙不能伸入试管,可用纸槽,要把药品送入试管底部,而不能沾在管口和管壁上。
块状和大颗粒固体用镊子夹取。
(2)取少量液体可用胶头滴管。
取用较多的液体用倾倒法,注意试剂瓶上的标签向手心。
向容量瓶、漏斗中倾倒液体时,要用玻璃棒引流。
问题思考1.取用药品时,应遵循节约的原则。
多余的药品一般不能放回原瓶,但有些药品要放回原瓶。
请问哪些药品要放回原瓶,为什么?答案K、 Na、白磷等,因随意丢弃易引起火灾等安全事故。
3.仪器的洗涤残留物洗涤剂容器里附有的油污NaOH溶液或热的纯碱溶液容器壁上附着的硫CS2或热的 NaOH溶液试管上的银镜稀 HNO3AgCl 氨水试管残留的 MnO2 热浓盐酸4.物质的溶解(1) 固体的溶解一般在烧杯或试管里进行,为了加速溶解,常采用搅拌、粉碎、振荡或加热等措施,但FeCl 3、 AlCl 3等易水解的固体溶解时不能加热。
(2)气体的溶解①对溶解度较小的气体 ( 如 Cl 2等 ) ,为了增大气体分子与水分子的接触,应将气体导管插入水中 ( 如右图中 A) 。
②对极易溶于水的气体如 ( 如 NH3、 SO2、HCl 等 ) ,气体导管口只能靠近液面,最好在导管口连接一倒置的漏斗,并使漏斗边缘刚好贴靠在液面上,这样可以增大气体的吸收率,减少气体的逸出,同时也避免出现液体倒吸的现象(如图中 B和 C)。
(3)液体的溶解用量筒分别量取一定体积被溶解的液体和溶剂,然后先后加入烧杯中搅拌而溶解。
但对于溶解放热较多的液体,往往先加入密度较小的液体,再沿烧杯内壁缓缓加入密度较大的液体,边加边搅拌。
问题思考2.常见意外事故的处理意外事故浓 H2SO4沾在皮肤上碱洒在皮肤上液溴洒在皮肤上水银洒在桌面上酸液溅到眼中酒精等有机物在实验台上着火3.实验安全装置处理方法迅速用干抹布拭去,再用大量水冲洗用大量水冲洗,最后涂上稀硼酸溶液用酒精洗涤用硫粉覆盖用大量水冲洗,边洗边眨眼睛用湿抹布盖灭(1)防倒吸装置(2)防污染安全装置( 见下图 a、 b、 c)①实验室制取Cl 2时,尾气的处理可采用下述 b 装置。
高中物理实验测量气体压强与体积
高中物理实验测量气体压强与体积在高中物理教学中,实验是一种重要的教学方法,通过实验可以帮助学生加深对物理知识的理解与应用。
其中,测量气体压强与体积是一个常见的实验内容。
本文将介绍测量气体压强与体积的实验过程及原理,并对实验中可能遇到的问题和注意事项进行分析和讨论。
一、实验原理在物理学中,气体状态方程描述了气体在一定条件下的状态变化。
其中,Boyle定律是气体状态方程的一条基本定律,它表明在一定温度下,气体的压强与体积成反比。
数学表达式为:P1V1 = P2V2,其中P1和V1分别表示初始状态下气体的压强和体积,P2和V2分别表示变化后气体的压强和体积。
二、实验器材与材料实验器材:1. 气压计:用于测量气体的压强。
2. 气缸:用于容纳气体。
3. 活塞:用于改变气体的体积。
实验材料:1. 气体:可以选择氧气、氮气等。
三、实验步骤1. 将气缸与气压计连接好,并将活塞放置在气缸内部的初始位置。
2. 打开气压计的阀门,调节气压计使其读数为零。
3. 打开气缸与高压气源之间的连接阀门,缓慢注入气体直到气缸内的压强达到一定数值。
4. 关闭连接阀门,并记录下此时气压计的读数和气缸内气体的体积。
5. 缓慢移动活塞,改变气缸内气体的体积。
6. 在每个不同的体积下,都记录下气压计的读数和气缸内气体的体积。
四、实验数据处理与分析在实验过程中,我们可以根据记录的数据计算得到不同气体体积与压强的数值。
然后,我们可以绘制出气体体积与压强之间的关系曲线,通过观察曲线的特点来验证Boyle定律。
根据Boyle定律的数学表达式P1V1 = P2V2,我们可以得知,在一定温度下,气体的体积与压强成反比。
因此,当气体体积增大时,压强会减小;当气体体积减小时,压强会增大。
而通过实验数据的曲线,我们可以看出气体体积减小时,压强的确增大;气体体积增大时,压强的确减小。
因此,实验结果验证了Boyle定律的正确性,也验证了气体压强与体积成反比的关系。
解读气体体积的测量问题
解读气体体积的测量问题作者:兰建祥来源:《中学化学》2015年第03期测量气体体积是学生应该掌握的一项基本的实验技能,但很多学生因缺少动手实验的机会,对其中某些问题的认识常常是模凌两可或一知半解甚至是疑惑不解,现将有关问题归纳解读如下。
一、常用的测量方法既可直接测量气体体积,也可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积。
1.直接测量法将气体通入量筒、量气管(滴定管)、注射器等带有刻度的容器中,直接读取气体的体积,装置一般由气体发生装置、量气装置两个部分组成(见表1)。
优缺点装置简单,但精度低,调平内外液面困难反应与量气二合一装置繁琐,但精度较高,调平左右液面方便操作简便,但精度低2.间接测量法(排液法)利用气体将液体排入量筒、量气管(滴定管)、液体量瓶等仪器中,通过测量所排出液体的体积从而得出气体体积;装置一般由气体发生装置、排液装置和量液装置三个部分组成(见表2)。
优缺点装置简单,但导液管中驻留的液体会造成误差装置繁琐,但精度高,调平左右液面方便装置和操作复杂(需借助注射器注入精确体积的反应液和抽气调压),但精度较高(V气体=V量瓶中液体-V反应液)3.注意事项(1)考虑温度、压强对气体体积测量的影响:因测定气体的温度和压强比较困难,故实验前后应尽量保持装置内外的温度和压强与环境的温度和压强一致。
为此,应等气体的温度降至室温后,再采取措施调节内外液面相平,使得容器内的气压等于大气压,最后再读数。
(2)考虑气体的溶解性对气体体积测量的影响:难溶于水的气体,液体一般用水;可溶于水的气体,可用合适的饱和溶液(如收集Cl2可用饱和食盐水,收集CO2可用饱和NaHCO3溶液);易溶于水但难溶于有机溶剂的气体,可在水面上覆盖一层有机溶剂来防止气体的溶解而导致的误差。
(3)考虑有关量器的量程:量筒、量气管、滴定管或针筒等都有固定的最大容量,需考虑药品的用量与容器容量的匹配,以防止气体的量太多导致无法全部收集使得实验失败,或气体的量太少使得误差增大。
解读气体体积的测量问题
解读气体体积的测量问题作者:兰建祥来源:《中学化学》2015年第03期测量气体体积是学生应该掌握的一项基本的实验技能,但很多学生因缺少动手实验的机会,对其中某些问题的认识常常是模凌两可或一知半解甚至是疑惑不解,现将有关问题归纳解读如下。
一、常用的测量方法既可直接测量气体体积,也可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积。
1.直接测量法将气体通入量筒、量气管(滴定管)、注射器等带有刻度的容器中,直接读取气体的体积,装置一般由气体发生装置、量气装置两个部分组成(见表1)。
优缺点装置简单,但精度低,调平内外液面困难反应与量气二合一装置繁琐,但精度较高,调平左右液面方便操作简便,但精度低2.间接测量法(排液法)利用气体将液体排入量筒、量气管(滴定管)、液体量瓶等仪器中,通过测量所排出液体的体积从而得出气体体积;装置一般由气体发生装置、排液装置和量液装置三个部分组成(见表2)。
优缺点装置简单,但导液管中驻留的液体会造成误差装置繁琐,但精度高,调平左右液面方便装置和操作复杂(需借助注射器注入精确体积的反应液和抽气调压),但精度较高(V气体=V量瓶中液体-V反应液)3.注意事项(1)考虑温度、压强对气体体积测量的影响:因测定气体的温度和压强比较困难,故实验前后应尽量保持装置内外的温度和压强与环境的温度和压强一致。
为此,应等气体的温度降至室温后,再采取措施调节内外液面相平,使得容器内的气压等于大气压,最后再读数。
(2)考虑气体的溶解性对气体体积测量的影响:难溶于水的气体,液体一般用水;可溶于水的气体,可用合适的饱和溶液(如收集Cl2可用饱和食盐水,收集CO2可用饱和NaHCO3溶液);易溶于水但难溶于有机溶剂的气体,可在水面上覆盖一层有机溶剂来防止气体的溶解而导致的误差。
(3)考虑有关量器的量程:量筒、量气管、滴定管或针筒等都有固定的最大容量,需考虑药品的用量与容器容量的匹配,以防止气体的量太多导致无法全部收集使得实验失败,或气体的量太少使得误差增大。
测定1mol气体体积
方案3: 用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2,并通入短进 长出的广口瓶,气体将液体压入量筒中收集。
注意:
量筒中液体 体积减去注 入硫酸的体 积才是生成 的气体体积。
方案4: 用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2,将生成的氢 气用针筒收集。针筒显示的体积减去注入硫酸 的体积就是氢气的体积。
4.反应开始前:要用橡皮筋固定B瓶的玻璃塞——以 防气压过大冲出
5.取稀硫酸的整个过程中针头一直朝下,以防硫 酸溅出伤人
6.加硫酸时要一气呵成,拔出针头要迅速又要保 证橡皮塞不被冲出
四、实验误差的原因分析 1.实验误差表示方法
绝对误差=实验值-理论值
No Image
常温下1mol气体体积理论值 R=8.314
• 定量测定方法: 称质量、量体积、确定温度的变化数等
• 定量仪器: 电子天平、量筒、滴定管、温度计、秒表等
10.1 测定1mol气体的体积
气体体积与其他 物理量之间的
÷c×
关系:
m
VV
n ÷M
MX
×NA ÷NA
N
÷
Vm X Vm
V 常温常压时,1mol气体的体积比标准状况下
的22.4L大还是小?
一、测定1mol气体体积的方法
1.原理
Vm
V n
2.计算方法
Vm
V n
V m
VM m
以1molH2体积测定为例,用M镁和足量的稀硫酸反
应。 Mg+H2SO4→MgSO4+H2↑
3.测定H2的摩尔体积: 转化为测定固态或液态的量
氢气的体积
方法:
转 H2质量 化
4.计算公式
