实验1 阿伏伽德罗常数的测定概述
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(2) 降低漏斗高度，检查气密性，若量气 管中水面下降少许后保持恒定，表明装置 不漏气。
图1-1：气体体积测定装置 1-量气管 2-反应试管 3-漏斗 4-橡胶管
万分之一电子天平
Cal校正键 开关键
功能键 菜单键
电子天平的使用——直接称量法
3. 测定前准备
(1) 检漏后，取下反应管，用长颈漏斗向反应管 底部注入5 mL 1 mol/L的稀硫酸。
注意事项
1. 保证装置不漏气。
2. 注意反应时，应不断调整漏斗高度，防
止试管被气流冲出。
3. 注意管内气体温度与室温相同后再读数。
4. 塞紧接头，否则会打破试管。
5. 注意读数方法（有无背景线）。
问题讨论
1. H2SO4的浓度和用量是否必须准确？ 此实验中为什么使用长颈漏斗加入H2SO4? 答：不需要准确； 用长颈漏斗加H2SO4是为了防止 H2SO4 沾在反应管壁上，防止镁条预先与硫酸 反应。
数据处理
实验序号
镁条质量m(Mg) /g 反应前量气管液面位置V0/mL 反应后量气管液面位置Ve/mL 氢气体积V(H2)/mL 大气压力p/Pa
I
II
Ⅲ
室温T时水的饱和蒸汽压p(H2O)/Pa
氢气分压p (H2)/Pa 室温T/K
标态下氢气的体积V0 /mL
阿佛伽德罗常数L L的平均值 相对误差=（L测-L理）/L理×100%
难点：
实验原理；数据处理 。
实验原理：
利用置换反应，制得一定体积的H2， 根据理想气体状态方程换算为标准状况 下的体积，利用标准状况下 H2 的密度 求得 H2 的质量，利用 Mg 的物质的量求 得 H2 的物质的量。已知每个 H2 分子的 质量为 3.3410-24g ，求得阿伏伽德罗常 数(L)。
（标准状况）
上式中P外、 T室温可以通过实验室的数字气压温度计读出；
P水可以查水的饱和蒸汽压的表查到；(V2-V1)实验中可以得到。 通过以上数据可以将室温室压下制得的氢气的体积(V2-V1)换算 成标准状况下氢气的体积V0
H2SO4 + Mg = MgSO4 + H2 ↑
273.15 [ p p( H 2 O)] V 标准状况下H2体积：V0 1.01 105 T m( Mg ) (m ol) H2的物质的量为： n( H 2 ) n(Mg ) M ( Mg )
THE END
实验一 阿伏伽德罗常数的测定
1 实验目的
实验原理 仪器试剂
4 实验步骤 5 数据处理 6 注意事项 7 问题讨论
实验目的与要求：
1. 2. 3. 4. 掌握置换法测定阿伏伽德罗常数的原理。 熟悉理想气体状态方程和分压定律的应用。 练习测量气体体积的操作。 学会正确使用分析天平。
重点：
测定原理；分析天平的操作。
每个 H2 分子的质量 3.34×10-24g ，则阿伏伽德罗 常数为：
0.089 24.3 V0 L 24 24 3.3410 n( Mg ) 3.3410 m( Mg ) 3.341024 m( Mg ) m
V0 M ( Mg )
实验仪器与试剂：
(2) 将称好的镁条用蒸馏水贴在反应管上半部。
(3) 再次检查气密性。 (4) 调整漏斗高度，使漏斗中水面与量气管齐平， 记下读数（准确至0.01mL）。
4. 测定并记录数据
(1) 倾斜反应管，使镁条与稀硫酸反应，产生H2，
待反应停止后，冷却至室温，再将漏斗内水
面与量气管水面齐平，记录数据。 (2) 重复测定一次，记录数据。
wenku.baidu.com
公式推导
实验前两边液面相平后读数，体积为V1：
（P外-P水）V1= n空气RT室温
实验后两边液面相平后读数，体积为V2： （P外-P水）V2=（n空气+n氢气）RT室温 上面两式相减后得：(P外-P水)(V2-V1) = n氢气RT室温 即：(P外-P水)(V2-V1)/ T室温 = n氢气R = P0V0/T0
2. 本实验中的Mg可用Al代替吗？H2SO4可 用HCl代替吗？ 答：不能用Al代替，因为Al反应太慢； 不能用HCl代替，因为HCl容易挥发。
3. 本实验装置不漏气非常重要，如何 检验装置的气密性？ 答：先连接装置，然后降低漏斗高度，检 查气密性，若量气管中水面下降少许后保 持恒定，表明装置不漏气。
1. 仪器
分析天平、量气管（碱式滴定管，50 mL）、 橡皮塞、反应管、长颈漏斗、橡皮连接管、 气压计、温度计、反应管、滴定台、砂纸。
2. 药品
H2SO4 ( 1mol· L-1)、镁条。
实验步骤:
1. 称量镁条
准确称取0.025 ~ 0.030 g 镁条2份。
2. 连接装置并检查气密性
(1) 按图1-1（P72）连接装置。
图1-1：气体体积测定装置 1-量气管 2-反应试管 3-漏斗 4-橡胶管
万分之一电子天平
Cal校正键 开关键
功能键 菜单键
电子天平的使用——直接称量法
3. 测定前准备
(1) 检漏后，取下反应管，用长颈漏斗向反应管 底部注入5 mL 1 mol/L的稀硫酸。
注意事项
1. 保证装置不漏气。
2. 注意反应时，应不断调整漏斗高度，防
止试管被气流冲出。
3. 注意管内气体温度与室温相同后再读数。
4. 塞紧接头，否则会打破试管。
5. 注意读数方法（有无背景线）。
问题讨论
1. H2SO4的浓度和用量是否必须准确？ 此实验中为什么使用长颈漏斗加入H2SO4? 答：不需要准确； 用长颈漏斗加H2SO4是为了防止 H2SO4 沾在反应管壁上，防止镁条预先与硫酸 反应。
数据处理
实验序号
镁条质量m(Mg) /g 反应前量气管液面位置V0/mL 反应后量气管液面位置Ve/mL 氢气体积V(H2)/mL 大气压力p/Pa
I
II
Ⅲ
室温T时水的饱和蒸汽压p(H2O)/Pa
氢气分压p (H2)/Pa 室温T/K
标态下氢气的体积V0 /mL
阿佛伽德罗常数L L的平均值 相对误差=（L测-L理）/L理×100%
难点：
实验原理；数据处理 。
实验原理：
利用置换反应，制得一定体积的H2， 根据理想气体状态方程换算为标准状况 下的体积，利用标准状况下 H2 的密度 求得 H2 的质量，利用 Mg 的物质的量求 得 H2 的物质的量。已知每个 H2 分子的 质量为 3.3410-24g ，求得阿伏伽德罗常 数(L)。
（标准状况）
上式中P外、 T室温可以通过实验室的数字气压温度计读出；
P水可以查水的饱和蒸汽压的表查到；(V2-V1)实验中可以得到。 通过以上数据可以将室温室压下制得的氢气的体积(V2-V1)换算 成标准状况下氢气的体积V0
H2SO4 + Mg = MgSO4 + H2 ↑
273.15 [ p p( H 2 O)] V 标准状况下H2体积：V0 1.01 105 T m( Mg ) (m ol) H2的物质的量为： n( H 2 ) n(Mg ) M ( Mg )
THE END
实验一 阿伏伽德罗常数的测定
1 实验目的
实验原理 仪器试剂
4 实验步骤 5 数据处理 6 注意事项 7 问题讨论
实验目的与要求：
1. 2. 3. 4. 掌握置换法测定阿伏伽德罗常数的原理。 熟悉理想气体状态方程和分压定律的应用。 练习测量气体体积的操作。 学会正确使用分析天平。
重点：
测定原理；分析天平的操作。
每个 H2 分子的质量 3.34×10-24g ，则阿伏伽德罗 常数为：
0.089 24.3 V0 L 24 24 3.3410 n( Mg ) 3.3410 m( Mg ) 3.341024 m( Mg ) m
V0 M ( Mg )
实验仪器与试剂：
(2) 将称好的镁条用蒸馏水贴在反应管上半部。
(3) 再次检查气密性。 (4) 调整漏斗高度，使漏斗中水面与量气管齐平， 记下读数（准确至0.01mL）。
4. 测定并记录数据
(1) 倾斜反应管，使镁条与稀硫酸反应，产生H2，
待反应停止后，冷却至室温，再将漏斗内水
面与量气管水面齐平，记录数据。 (2) 重复测定一次，记录数据。
wenku.baidu.com
公式推导
实验前两边液面相平后读数，体积为V1：
（P外-P水）V1= n空气RT室温
实验后两边液面相平后读数，体积为V2： （P外-P水）V2=（n空气+n氢气）RT室温 上面两式相减后得：(P外-P水)(V2-V1) = n氢气RT室温 即：(P外-P水)(V2-V1)/ T室温 = n氢气R = P0V0/T0
2. 本实验中的Mg可用Al代替吗？H2SO4可 用HCl代替吗？ 答：不能用Al代替，因为Al反应太慢； 不能用HCl代替，因为HCl容易挥发。
3. 本实验装置不漏气非常重要，如何 检验装置的气密性？ 答：先连接装置，然后降低漏斗高度，检 查气密性，若量气管中水面下降少许后保 持恒定，表明装置不漏气。
1. 仪器
分析天平、量气管（碱式滴定管，50 mL）、 橡皮塞、反应管、长颈漏斗、橡皮连接管、 气压计、温度计、反应管、滴定台、砂纸。
2. 药品
H2SO4 ( 1mol· L-1)、镁条。
实验步骤:
1. 称量镁条
准确称取0.025 ~ 0.030 g 镁条2份。
2. 连接装置并检查气密性
(1) 按图1-1（P72）连接装置。