实验二氧化碳分子量的测定

实验二氧化碳分子量的

测定

TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

实验二氧化碳相对分子量的测定

实验目的

1、学习气体相对密度法测定分子量的原理、加深理解理想气体状态方程式和阿佛加德罗定律。

2、掌握二氧化碳分子量的测定和计算方法

3、进一步练习使用启普气体发生器和电子天平称量的操作。

实验原理

1、阿佛加得罗定律：同温、同压、同体积的气体含有相同的分子数，即摩尔数相同。根据阿佛加德罗定

律，只要在同温、同压下，比较同体积的两种气体(设其中之一的分子量为巳知)的质量，即可测定气态

物质的分子量。

本实验是把同体积的二氧化碳气体与空气(其平均分子量为相比，此时有：

m空气/ M空气 = m CO2 / M CO2, 即 M CO2＝ m CO2·M空气/ m空气其中， M空气＝

2、理想气体状态方程 PV=n R T

3、制备二氧化碳

反应方程式： CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O

因为大理石中含有硫，所以在气体发生过程中有硫化氢、酸雾、水汽产生。此时可通过硫酸铜溶液，碳酸氢钠溶液以及无水氯化钙除去硫化氢，酸雾和水汽。

实验内容

1、二氧化碳的制取、收集和净化

2、第一次称量

取一个洁净而干燥的锥形瓶，选一个合适的瓶塞塞入瓶口，并在塞子上做一记号，以固定塞子塞入瓶口的位置，在电子天平上称量质量m A：m A=m空气+m锥形瓶+m瓶塞

3、收集二氧化碳

在启普发生器中产生二氧化碳气体，经过净化、干燥后导入锥形瓶中。由于二氧化碳气体略重于空气，所以必须把导管伸入瓶底。收集满气体后，轻轻取出导气管，用塞子塞住瓶口(应与原来塞入瓶

口的位置相同)。

4、第二次称量：

在电子天平上称量二氧化碳、锥形瓶、瓶塞总质量m1： m1=m co2+m锥形瓶+m瓶塞

5、平行称量重复3、4步操作，得m2 m2=m co2+m锥形瓶+m瓶塞

6、将4、5的称量值即m1、m2求平均值m B。

m B＝ m co2平均+m锥形瓶+m瓶塞

7、在锥形瓶内装满水，塞好瓶塞，注意橡皮塞进入的高度与记号相齐。

8、第四次称量

在台秤上称取水+锥形瓶+瓶塞的质量为 m c：

m c＝m水+m锥形瓶+m瓶塞

数据处理

根据阿佛加得罗定律：

m空气/ M空气 = m CO2 / M CO2,

即 M CO2＝m CO2·M空气/ m空气

其中， M空气＝

即 M CO2＝ .m CO2/ m空气 (1)

那么， m空气＝？

m CO2＝？

根据PV=nRT， PV=n空气RT

PV=nRT＝ m空气`RT/ M空气

则 m空气＝ PV· M 空气 /RT

V＝？

又因为m净水＝V·d水， m净水＝m c--m A

所以可求得V（m空气忽略不记）

P＝1atm, R= T为室温

即可求得m空气

又有二氧化碳气体的质量:

m CO2=m B- m A-m空气

即可求得m CO2，将m CO2代入（1）式可求得M CO2，

M CO2的理论值为。

数据记录

室温t/℃

气压p/Pa

（空气+锥形瓶+瓶塞）的质量m A＝

第一次（m co2+m锥形瓶+m瓶塞）的质量 m1=

第二次（m co2+m锥形瓶+m瓶塞）的质量 m2=

m co2平均+m锥形瓶+m瓶塞 m B＝

水+锥形瓶+瓶塞的质量 m c＝

瓶的容积 V＝（m c-m A）/

瓶内空气的质量 m空气

瓶和塞子的质量 m D=m A-m空气

二氧化碳气体的质量 m CO2=m B-m D

二氧化碳气体的相对分子质量 M CO2--------

误差

注意事项

1、锥形瓶要干燥。

2、橡皮塞塞入瓶口的高度要一致。

3、收集二氧化碳时要充满。

4、第一，二，三次称量要在电子天平上操作，第四次称量可以在台秤上进行。