2019-2020年滬科版化學(xué)高二上10.1《測定1mol氣體的體積》 實驗報告.doc

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2019 2020 年滬科版化學(xué)高二上 10 1 測定 1mol 氣體的體積 實 驗報告 我們知道 1mol 任何氣體的體積在同溫 同壓下是相同的 在 0 101 3kP 時約為 22 4L 而 1mol 氣 體的質(zhì)量各不相同 要測定 1mol 氣體的體積 如取氫氣作試樣 則要測定 2 016g 氫氣 氫的摩爾質(zhì)量為 1 008g mol 所占 的體積 如取二氧化碳作試樣 則是測定 44 0g 二氧化碳所占的體積 測定 1mol 氣體體積的方法 化學(xué)實驗室中 可以直接取一定體積 V 的某種氣體 稱出它的質(zhì)量 m 或稱取一定質(zhì)量 m 的 某種氣體 量出它的體積 V 再根據(jù)這種氣體的摩爾質(zhì)量 計算出 1mol 氣體的體積 然而 直接測定氣體的體積和質(zhì)量 操作上比較繁復(fù) 我們可以設(shè)想能否用稱量固體的質(zhì)量 量出液體的 體積 間接地得到氣體的質(zhì)量和體積 氣體摩爾體積測定裝置 如圖 由三部分組成 左邊是氣體發(fā)生器 中間是儲液瓶 右邊是液體量瓶 儲 液瓶上的刻度線標(biāo)明了容積約 200mL 的位置 液體量瓶的容積約 130mL 量瓶瓶頸上有 110 130mL 刻 度線 可正確讀出進(jìn)入量瓶的液體的體積 全部裝置固定在專用底座上 底座放置氣體發(fā)生器 液體量瓶 的位置下有螺旋 能作高低的微調(diào) 如要測定 1mol 氫氣的體積 則取一定質(zhì)量的鎂帶跟稀硫酸在氣體發(fā)生器中完全反應(yīng) 產(chǎn)生的氫氣把儲液 瓶中液體 品紅溶液 壓入液體量瓶 讀出液體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成氫氣的體積 進(jìn)行計算推算出實驗溫度時 1m ol 氫氣的體積 實驗步驟 1 記錄實驗室的溫度和壓強(qiáng) 2 裝配好氣體摩爾體積測定裝置 做好氣密性檢查 3 用砂皮擦去鎂帶表面的氧化物 然后稱取 0 120 0 140g 鎂帶 精確至 0 001g 把準(zhǔn)確數(shù)值 記錄于表格 4 將鎂帶用紙舟投入到氣體發(fā)生器的底部 用橡皮塞塞緊 注意 不要使鎂帶貼附在瓶壁上 5 用針筒吸取 10mL 2mol L H2SO4 溶液 用針頭扎進(jìn)橡皮塞 將硫酸注入氣體發(fā)生器 注如后 要迅速拔出針筒 注意要捏住針頭拔出 不要使針頭和針筒脫離 觀察現(xiàn)象 6 當(dāng)鎂條完全反應(yīng)后 讀出液體量瓶中液體的體積 讀數(shù)估計至 0 25mL 記錄于表格 思考 液體量瓶的讀數(shù)是否就是氫氣的體積 計算后的氫氣體積填入表格 重復(fù)上述操作進(jìn)行第二次實驗 并做計算 實驗記錄 溫度 壓強(qiáng) 實驗 次數(shù) 鎂帶質(zhì)量 g 硫酸體積 mL 液體量瓶中液體體積 mL 氫氣體積 mL 計算 1mol 氫氣體積 mL 1 2 兩次實驗平均值 實驗溫度下 1mol 氫氣體積的理論值 由教師提供 常溫下 1mol 氣體體積的理論值的確定方法 先從有關(guān)手冊上查出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度 如下表 標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度 g L H2 O2 CO2 Cl2 0 0899 1 43 1 96 3 17 用密度計算出標(biāo)準(zhǔn)狀況下 1mol 氣體的體積 然后根據(jù)以下公式 換算成某溫度 壓強(qiáng)下的體積 即理論 值 例如 氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為 0 0899g L 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 1mol 氫氣的體積 2 016 0 0899 22 42 L 25 101 3kP 時 1mol 氫氣的體積 22 42 實驗誤差的原因分析 任何定量測定的方法 得到的數(shù)據(jù)都有一定的精確范圍 或者說存在一定的誤差 我們的測定結(jié)果如果與理論值偏差很大 那就應(yīng)在實驗裝置 所用試劑的純度以及操作上尋找原因 例如 裝置漏氣會造成氫氣體積減少 使測定結(jié)果偏小 誤差為負(fù)值 又如反應(yīng)放熱 氫氣的溫度高于室溫 而體積增大 使結(jié)果偏大 誤差為正值 通過分析可以知道 實驗誤差有的來自于儀器裝置自身或試劑的品質(zhì) 有的來自于操作的失誤 定量測定 并不是追求絕對準(zhǔn)確 而是在儀器精度 藥品純度的范圍內(nèi) 誤差也有一個允許值 本實驗如果操作正確 誤差在 2 范圍內(nèi)均可看作是合理的 系統(tǒng)誤差和偶然誤差 誤差分為兩種 一種來源于儀器裝置和藥品自身的誤差 儀器的精密度高 試劑品質(zhì)好 數(shù)據(jù)的誤差就小 反之 誤差就大 這一種誤差叫系統(tǒng)誤差 另一種是來源于操作失誤的誤差 如液體的讀數(shù)偏差 裝置 漏氣等 這種誤差叫偶然誤差 輕微的失誤降低了儀器的精度 也降低實驗 定量 的價值 儀器損壞 試劑嚴(yán)重變質(zhì)或操作重大失誤 則 使測定數(shù)據(jù) 定量實驗毫無意義 v