1 mol气体体积的测定

4．用砂纸擦去镁带表面氧化膜，精确测量镁条的质量， 把数值记录于表格 镁条的质量可任意称量吗？ 常温下： 0.098~0.118 g
5．在气体发生装置出气口处拆下胶管，使气体发生装置倾 斜，取下加料口橡皮塞，用小烧杯加入约20mL水于储气瓶 （目的是降低反应时硫酸的浓度），再把已称量的镁带加入 气体发生装置底部，用橡皮塞塞紧加料口。 6、用注射器在气体发生装置加料口抽气，使储气瓶导管内 液面和导管外液面持平，然后拔出注射器。 7、用注射器吸取10mL 3mol/L硫酸，用针头扎进气体发生 装置加料口橡皮塞，将硫酸注如气体发生装置，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）
8、称量好镁带后用砂纸擦表面的氧化膜 V(排)偏低——Vm偏低；
9、没有冷却到室温读数
V(排)偏高——Vm偏高。
该实验中保证实验准确性的关键操作是：
准确称量镁条质量，准确读出气体体积
1、镁带中含有与硫酸不反应的杂质； V(排)减小，即： Vm偏低； 2、镁带中含有铝杂质； V(排)增大， Vm偏高；
3、没有记录实验时的温度，22.4升做理论值 22.4升做理论值计算误差，误差肯定有，但主要是有理论值 的不准。 4、没有进行装置的气密性检查，有漏气 5、镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽 6、液体量瓶刻度读数未扣去硫酸的体积 7、硫酸的量不足，镁带没有完全反应 V(排)偏低——Vm偏低； V(排)偏低——Vm偏低； V(排)偏高——Vm偏高； V(排)偏低——Vm偏低
• 2.称量：在电子天平上称取一定质量的镁带并 记录数据
• 3.加镁带和少量水：
在A发生器的加料口中加入镁带，再加入少量的水， B瓶中加入品红溶液至刻度线。 思考：水的作用何在？
4.抽气调压：
用橡皮塞塞紧加料口后，用注射器在A瓶加料口抽气， 使B瓶导管内液面和管外液面持平，注射器迅速拔 出，记录温度数值。
直接称量氢气的质量，操作上方便吗？怎么办？
直接测量氢气的体积，操作上方便吗？怎么办？
2．方法 转化
直接测量 （氢气的质量 （氢气的体积 间接测量
镁带的质量）
水的体积）
计算出1 mol氢气的体积：
V(H2O) Vm＝—————M(镁) m(镁)
二、测定气体摩尔体积的装置
气体发生装置 气体收集装置
3、过失误差
操作失误所引起的误差，或叫测量错误 如液体的读数偏差、装置漏气 由测定人的正确操作来消除。
五、实验误差分析
V(H2O) Vm＝—————M(镁) m(镁)
V(H2O)-V(H2SO4)+V(注射器) Vm＝————————————————×M(镁) m(镁)
以下情况是否会造成实验误差。为什么？
M ( Mg )
• 实验仪器和试剂： 化学反应气体体积测定仪、电子天平、注射器 （10ml）、镊子、镁带、10ml 3mol/L硫酸、 品红的水溶液。 • 实验步骤： • 1.连接装置：如图 检验装置的气密性：
塞上发生器加料口的塞子，可见B瓶中导管内液柱上升，且在1min内不落下， 表示气密性良好
完成设计实验报告
• 包含：实验目的、 • 实验原理、 • 实验仪器和试剂、 • 实验步骤、 • 数据记录、 • 结果处理及误差分析
实验报告
• 实验名称： 常温下1mol气体体积的测定 • 实验原理：
反应原理 计算原理
Mg H 2 SO4 MgSO4 H 2 V ( H 2 ) V ( H 2 ) V ( H 2 ) V ( H 2 ) M ( Mg ) Vm m( Mg ) n( H 2 ) n( Mg ) m( Mg )
量体积装置
1、气体发生装置：
2、气体收集装置： 3、量体积装置：
排水集气；
（储液瓶）
测量排出水的体积。 （液体量瓶）
4．把选用的装置连接起来。
已经解决的问题：
• 反应原理和计算原理—镁与稀硫酸反应 及计算。
• 产生氢气体积的测定方法—排液量气法 • 装置优化—发生装置的改进
化学反应气体体积测定仪
11．再做一次，取两次的平均值 12．计算，做好记录 13．误差分析
四、实验误差的来源及处理办法
1、系统误差
来源于仪器装置和药品自身的误差 仪器的精密度高、试剂品质好，误差就小 系统误差有专门的方法来处理 2、偶然误差
来源于测定时的某些偶然因素 如测定时，环境温度的变化
偶然误差可用多次平行实验求平均值来减小
3、常温常压时，1摩尔气体体积比标准状况下的22.4升大还 是小？原因是什么？那么常温常压下，气体摩尔体积究竟是 多少？ 请看书P50页，拓展视野
一、原理与方法
1．原理
Vm
＝
V(气体)
m(气体) M(气体) V(H2) m(H2) M(H2)
Vm
＝
思考:用氢气有什么 优点？
1、无需加热 2、难溶于水 ， 所以实验误差小
10.1 1mol气体体积的测定
相等 1、同温同压下，1mol任何气体的体积都______（填“相等”
或“不相等”）
Hale Waihona Puke Baidu
2、为什么同温同压下，1mol任何气体的体积都相等？影响 1mol气体体积的因素有哪些？
1mol不同气体物质所含分子数都相同
分子之间的距离要比分子本身的体积大很多倍 因而决定气体体积的大小因素是气体分子之间的距离 因为气体分子之间的距离受温度、压强影响大，所以 气体的体积与温度、压强等外界条件的关系非常密切。
5.加硫酸反应：用注射器（去针头）在小烧杯中吸
入10ml 3mol/L H2SO4，注射器口向下装上针头， 排出多余硫酸，移到A瓶加料口下方，左手握A瓶 颈右手将注射器针头迅速插入塞子，注入硫酸，迅 速拔出注射器。
• 6.读数：C待镁带完全反应后，读出C瓶中液 体体积，读数估计至0.2-0.3ml之间，记录数 据。 • 7.抽气：用注射器在A瓶加料口抽气，使B瓶 导管内液面和管外液面持平，注射器迅速拔 出，记录抽气体积数据。 • 8.重复实验1-2次。 • 9.数据处理： 实验温度： 其他数据见书上表格设计
• 误差种类： • 系统误差：来自于仪器本身或试剂。
• 如：仪器本身精密度不高或者药品有杂质等 • 改进方法：使用精密度高的仪器和品质好的试剂
10.误差分析：
• 偶然误差：测定时环境温度的变化会引起 误差。
• 改进方法：采用多次平行实验 • 本实验中温度有没有发生变化？如何变化？对氢气的体 积有何影响？
• • • • • • •
实验温度下：1mol氢气体积的理论值 。 氢气体积= 两次实验的平均值： L/mol。 实验误差：（实验值-理论值）/理论值*100% = 若实验误差在正负2%之间，属于正常范围。 若超出此范围，则需寻找原因。
通过实验，试讨论如何尽可能减小实验误差？
1、尽可能擦尽镁带表面的氧化层 2、装置不漏气 3、产生的氢气得到全部计量 4、读数准确等等。
8．镁条反应完后再静置3~5分钟，使容器内的温度冷却到室温，记录于表格
9．读出液体量瓶内气体的体积数 液体量瓶内得到的是氢气的体积吗？ 如何得到氢气的体积？
10．用注射器在加料口处抽气，使储气瓶中导管内外液面持平
2 2 4 修正计算公式： Vm＝————————————————×M(镁)
V(H O)-V(H SO )+V(注射器) m(镁)
A—气体发生器
C—液体量瓶
量程在110-130ml 之间，最小量程 为0.5ml,可估读至 0.2-0.3ml之间
A
B
B– 储液瓶
C
三、操作步骤
1．记录实验时室内温度和压强； 为什么要记录测定环境的温度？
2．向储液瓶中加入品红溶液，至刻度线，塞上瓶塞 目的是什么？ 3．装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检查 如何检查装置的气密性？
• 过失误差：又称测量错误，操作误差。如，液体读
数的偏差，装置漏气。 • 改进方法：测定人的正确操作
V(H2O) Vm＝—————M(镁) m(镁)
V(H2O)-V(H2SO4)+V(抽气 ) 注射器 Vm＝————————————————×M(镁) m(镁)
误差分析：
• • • • •
1.镁带表面的黑色物质未除净，实验测得的氢气的体积偏 。 2.若镁带中含有少量的铝，则测得的1mol氢气体积的值偏 。 3.装置漏气，气体体积偏 。 4.针筒内硫酸未注射完，留少量即拔出，气体体积偏 。 5.反应放热，使氢气温度高于室内温度，则测得的1mol氢气 体积的值偏 。 6.读数量液瓶读数时，视线偏高，偏 。 7.量瓶中的液体超出130毫升测量，结果是 。 8.加入硫酸前未抽气，结果偏 。 9.反应后未抽气，结果偏 。 10.若镁带中含有少量的锌，则测得的1mol氢气体积的值偏 。 11.镁带中含有与硫酸不反应的杂质，偏 12.硫酸的量不足，镁带没有完全反应，偏