气体摩尔体积是如何测定的
气体摩尔体积
气体摩尔体积的测定一、实验原理: 气体摩尔体积Vm=(气体)(气体)n V (n=M m)说明:气体的质量和体积的实验数据难以直接测定,可通过测定反应物的质量来确定气体的物质的量,通过测定气体排出液体的体积来确定气体的体积。
也就是把不方便操作的目标量转化为操作方便的可测量。
Mg+H 2SO 4 → MgSO 4+H 2 ↑Vm=(镁)(液体)n V =24(镁)(液体)m V二、主要实验装置(气体体积测定仪):(A 瓶:气体发生器 B 瓶:储液瓶 C 瓶:液体量瓶) 三、操作步骤(1234) 一次称量(镁带质量) 二次加料(镁带和20mL 水)三次使用注射器(两次抽气,一次加硫酸)四个数据(镁带质量、稀硫酸体积、反应结束后从B 瓶中抽取的气体体积、C 瓶中液体体积) 四、关键操作: 1、装置气密性的检查(1)把气体发生器的橡皮塞塞紧,储液瓶内导管中液面上升,且上升的液柱在1min 内不下降,可确认气密性良好。
(2)从气体发生器的橡皮塞处用注射器向其中诸如一定量的水,如果储液瓶内导管中的液面上升,且上升的液柱在1min 内不下降,可确认装置气密性良好。
(3)从气体发生器的橡皮塞处用注射器抽出一定量的空气,如果储液瓶内导管口产生气泡,可确认装置气密性良好。
(4)用手捂气体发生器一段时间,如果储液瓶内导管中液面上升,手松开后,液面又恢复至原位置,可确认装置气密性良好。
2、保证镁带反应完。
①硫酸足量②控制镁带的质量在0.100~0.110之间 3、尽可能排除外界条件对产生气体体积的影响。
①温度:恢复至室温(现在改进装置中,储液瓶上端有个温度探测仪,用来探测反应生成的气体的温度)②压强(实验中有二次通过次注射器来调节装置中的压强):a 、把镁带加入气体发生器并塞好橡皮塞时,储液瓶的导管内外液面有高度差,用注射器在气体发生器的加料口抽气,使导管内外液面相平。
b 、反应结束后,用注射器从气体发生器的加料口抽气,使储液瓶的导管内外液面相平。
重难点07 气体摩尔体积的测定-2023年高考化学专练(解析版)
重难点07 气体摩尔体积的测定一、气体摩尔体积的测定 (1) 测定装置:①化学反应气体体积测定仪:主要由气体发生器、储液 瓶、液体量瓶(可估读到0.2~0.3mL )构成。
②其它简易装置:用排水法测定气体的体积。
(2) 测定原理:以1molH 2体积测定为例,用一定量的镁带和足量的稀硫酸反应,从而计算出该温度下H 2的摩尔体积。
即只要测定生成V (H 2)和消耗的m(Mg)。
(3) 测定步骤:①连接装置。
气密性检查(即装配后用橡皮塞塞紧气体发生器加料口时,储液瓶中导管内液面会上升,上升液柱在1min 内不下降,确认装置气密性良好)。
②称量镁带。
用电子天平(最小分度值0.001g )称取0.100~0.110g 镁带,记录数据。
③加水和镁带。
拆下气体发生器,加入约20mL 水和称量的镁带,然后连接并塞紧加料口。
④抽气调压。
用注射器在A 瓶加料口抽气,使B 瓶导管内外液面持平(与外界大气压相等)。
⑤加硫酸反应和记录温度。
用注射器在A 瓶加料口注入3mol/L 稀硫酸l0mL ,捏住针头拨出,记录a 处数字温度计在底座上显示的B 瓶内气体的温度(供教师计算测定的理论值)。
⑥读数。
当C 瓶连接口不再滴液时,读出C 瓶液面刻度数值(估计最小分度值的1/2)。
⑦再次抽气调压。
用注射器在A 瓶加料口抽气,使B 瓶导管内外液面持平(与起始状态相同)。
读出注射器中抽出气体的体积,记录数据。
⑧第二次测定。
拆开B 、C 瓶,将C 瓶中红色液体倒回B 瓶;拆开A 、B 瓶,倒去A 瓶中反应液,洗净后再次测定。
⑨数据处理。
a.氢气体积=C 瓶液体体积-稀硫酸+抽出气体体积b.计算测定的1mol H 2的体积与平均值:1molH2的体积=V(H2)M (Mg)m(Mg)c .计算该温度、常压下1mol H 2体积的理论值V= nRT/P= 1× 8.314× (273+t)222222442()()()()()()()()()()m Mg Mg Mg Mg Mg H H H H m H M V M m Mg H SO MgSO H V V V V n n +−−→+↑====/101或V=22.4×(273+t)/273 d .计算实验误差=理论值理论值实验值-×100%e .t ℃、101kPa 时,1mol 氢气的体积=2732730899.0016.2tL +⨯(教师计算理论值) 4失误操作V (H 2) V m 镁带中含有与硫酸不反应的杂质减小 减小 镁带中含有铝杂质增大 增大 没有进行装置的气密性检查,有漏气 减小 减小 镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽 减小 减小 液体量瓶刻度读数未扣去硫酸的体积 增大 增大 硫酸的量不足,镁带没有完全反应减小 减小 没有冷却到室温读数增大增大1. 用镁带和稀硫酸反应产生氢气来测定氢气的气体摩尔体积,所用的步骤有①冷却至室温,②调节使水准管和量气管液面持平,③读数。
气体摩尔体积PPT
在科学实验中的应用
01
气体定律验证
气体摩尔体积是气体定律(如波义耳定律、查理定律等 )的重要参数,通过实验测定可以验证这些定律的正确 性。
02
气体分析
通过气体摩尔体积可以计算气体的组成比例,对混合气 体进行分析和鉴定。
03
科学测量
气体摩尔体积是气体的基本物理属性之一,在科学实验 中常用于测量气体的其他物理属性,如密度、热导率等 。
将一定量的气体样品注入容器中,并记录气体的质量和体积。
重复实验,改变温度和压力,以获得不同条件下的气体摩尔 体积数据。
实验结果与数据处理
01
将实验数据整理成表格,包括温度、压力、气体质量和 体积等数据。
02
根据实验数据计算气体摩尔体积,并分析其随温度和压 力的变化趋势。
03
将实验结果与理论值进行比较,分析误差产生的原因, 并提出改进措施。
随着环保意识的提高,气体排放量的控制越来越受到重视, 未来可以进一步研究气体摩尔体积在气体排放量控制中的 应用,为环保事业做出更大的贡献。
谢谢聆听
实验原理
01
气体摩尔体积是指单位物质的量 的气体所占有的体积,其数值与 气体所处的温度和压力有关。
02
通过实验测定不同温度和压力下 的气体摩尔体积,可以验证气体 定律,并探究温度和压力对气体 摩尔体积的影响。
实验步骤
准备实验器材:包括恒温恒压容器、压力计、温度计、气体 样品等。 将恒温恒压容器置于恒温水槽中,确保容器内气体处于恒温 状态。 使用压力计测量容器内的压力,并记录数据。
在工业生产中的应用
Hale Waihona Puke 气体混合物分离根据不同气体在一定温度和压力 下的摩尔体积差异,可以将气体 混合物进行分离和提纯。
气体摩尔体积测定(精)
• 所以镁的质量控制在0.120—0.140g之 间。
方案4:
• 优点:能控制等压。
缺点:用碱式滴定管 作量气管,量气管体 积较小,影响测定精 确度。
•A
•B
•C
方案5:
• 优点:增大 量气管容量 减小误差。
缺点:所加 硫酸的体积 不精确。
方案6:
• 优点:用针筒注 入精确体积的硫 酸。
缺点:直接测气 体的体积气密性体的体积, 我们需要哪些实验数 据?
V 提示:Vm n
2.气体的物质的量能用实验方法直接测定吗?
V V VM Vm m n m M
探究活动:
• 从操作简单,结果准确两个角度考虑:测定 H2的摩尔体积。最好测定哪些数据?
•
(二)测定原理: ——某温度下,用一定量的镁带跟足量的稀硫
10.1测定1mol气体的体积
• 注意问题:
1、硫酸应过量,保证镁全部反应。 2、装置不能漏气,保证其气密性,应先检漏。 3、生成氢气的体积应是液体量瓶的读数减去 注入硫酸的体积。 4、液体量瓶的读数范围是110—130mL,所以 对生成的氢气的量有限制,过多或过少都 测不出。
• 讨论结果: (1)假设液体量瓶最大读数130mL, 氢气体积130-10=120mL,消耗镁的质量 (120 /22400)×24=0.1286g. (2)假设液体量瓶最小读数110mL, 氢气体积110-10=100mL,消耗镁的质量 (100 /22400)×24=0.1071g. • 镁的质量控制在0.1071—0.1286g之间。 • 综合考虑温度和压强对气体体积的影响
化学定量测定:
• 定量测定方法: 称量质量法、气体体积法、滴定法等 定量仪器: 电子天平、量筒、滴定管、温度计、秒 表等 实验方案:
气体的摩尔体积测定
气体的摩尔体积测定1.引言气体的摩尔体积是研究气体性质的重要参数之一。
它指的是在一定的温度和压力下,气体占据的体积与其所含摩尔数的比值。
摩尔体积的测定对于理解气体的微观行为以及化学反应的机理起着关键作用。
本文将介绍几种常见的测定气体摩尔体积的方法。
2.容器法容器法是最常见的一种测定气体摩尔体积的方法。
它的原理是将一定摩尔数的气体放入一个已知体积的容器中,然后测量气体在该容器内所占据的体积。
根据阿伏伽德罗定律,当温度和压力不变时,气体的体积与其摩尔数成正比。
通过测量气体的摩尔数和所占据的体积,可以得出气体的摩尔体积。
3.重量法重量法是另一种常用的测定气体摩尔体积的方法。
它的基本原理是通过测量一定量的气体的质量,然后根据气体的摩尔质量计算出摩尔数,最终通过体积和摩尔数的比值得到摩尔体积。
重量法适用于密度较低的气体测量,例如氢气和氦气。
4.扩散法扩散法是一种适用于测定稀有气体摩尔体积的方法。
它的原理是利用气体在一定时间内扩散的距离与其分子量成反比的关系。
扩散速率较快的气体分子相对于其他气体分子来说,在同样的时间内可以扩散到更远的距离。
通过测量不同气体扩散的距离和时间,可以计算出气体的摩尔体积。
5.爆炸法爆炸法是一种用于测定可燃气体摩尔体积的方法。
它的原理是将一定摩尔数的可燃气体与过量的氧气混合,并在密闭容器中进行爆炸反应。
通过测量爆炸反应后体积的变化,可以确定气体的摩尔体积。
需要注意的是,该方法只适用于可燃气体,并且安全操作至关重要。
6.总结与展望测定气体的摩尔体积是研究气体性质的重要手段之一。
容器法、重量法、扩散法和爆炸法是常用的测定方法。
不同的方法适用于不同类型的气体,且操作要求和准确性也有所不同。
未来,随着科学技术的进步,可能会出现更加精确和便捷的测量方法来推动气体摩尔体积的研究。
如何正确进行气体的摩尔体积测量
如何正确进行气体的摩尔体积测量气体的摩尔体积测量是物理化学实验中常见的一项实验。
正确进行气体的摩尔体积测量需要严格控制实验条件和操作步骤。
本文将介绍正确进行气体的摩尔体积测量的方法和注意事项。
一、实验原理气体的摩尔体积是指气体在标准温度和标准压力下的体积,通常以摩尔/升为单位。
根据理想气体状态方程,气体的摩尔体积可以通过测量气体的体积、温度和压力来计算。
二、实验材料和仪器1. 气体收集装置:常用的气体收集装置有气体净化瓶、密闭容器等。
2. 温度测量装置:可以使用温度计、热敏电阻等。
3. 压力测量装置:可以使用气压计、压力传感器等。
4. 量筒或容量瓶:用于测量气体的体积。
三、实验步骤1. 准备工作:根据实验需要选择适当的气体收集装置,并确保装置内没有气体残留。
2. 实验设定:根据实验要求确定实验的温度和压力。
3. 实验记录:将实验用到的温度、压力和气体的收集时间等实验数据记录下来,以备后续计算使用。
4. 开始实验:根据实验设定,将气体收集装置与气体源连接好,通过控制气体流量和收集时间来控制气体的体积。
5. 结束实验:当气体收集完成后,关闭气体源,同时记录实验结束时的温度和压力。
四、注意事项1. 实验室环境要求:温度和压力必须与实验设定的标准温度和标准压力接近,并保持稳定。
2. 气体净化:保证实验过程中的气体纯度,避免气体中的杂质对实验结果的影响。
3. 气体收集速度:控制气体的收集速度,避免气体流动引起的体积测量误差。
4. 温度和压力的测量:选择准确的温度和压力测量设备,并根据实验要求进行校准。
5. 数据处理:根据实验记录的数据,利用摩尔体积计算公式进行计算,并进行相应的单位转换。
6. 重复实验:为了减小误差,可以进行多次实验并取平均值,提高实验结果的准确性。
五、实验安全1. 气体的收集和操作过程中要注意防止气体泄露,防止与氧气和可燃物接触,避免发生火灾或爆炸。
2. 实验过程中要佩戴适当的防护装备,如实验手套、眼镜等。
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)。
实验方法总结气体的摩尔质量与摩尔体积的测定
实验方法总结气体的摩尔质量与摩尔体积的测定实验目的:本实验旨在通过测定气体的摩尔质量和摩尔体积,了解气体分子的质量以及分子与体积之间的关系。
通过实验的方法,可以得出气体分子的摩尔质量和摩尔体积的数值,并加深对气体分子性质的认识。
实验原理:实验中通常采用大气压力下的气体来进行测定,由于气体分子间的距离较大,可以近似看作点状物体。
当温度和压力不变时,气体的体积与摩尔数成正比,即摩尔体积与摩尔质量成反比。
实验仪器和药品:1. 容量瓶:用于装载气体样品。
2. 水浴:用于控制实验温度。
3. 天平:用于测量实验所需物质的质量。
4. 气体收集针管:用于收集气体样品。
5. 导管:用于连接不同仪器和容器。
6. 磁力搅拌器:用于搅拌溶液。
实验步骤:1. 实验准备:a. 准备好所需仪器和药品,并进行清洗。
b. 校正天平的零点,确保准确测量物质的质量。
c. 校正容量瓶的刻度,确保准确测量气体的体积。
2. 摩尔质量的测定:a. 将容量瓶放入水浴中,使其温度保持恒定。
b. 称取一定质量的固体样品,放入容量瓶中,并记录下质量。
c. 密封容量瓶,并将其与水浴和收集针管相连。
d. 开始加热容量瓶,使固体转化为气体,并通过收集针管收集气体样品。
e. 待气体样品完全收集后,关闭吸气阀,将收集针管与大气相连,使气体压力恢复到大气压。
f. 使用天平测量容量瓶的质量变化,并记录下来。
3. 摩尔体积的测定:a. 将装有气体样品的容量瓶从水浴中取出,使其回到室温。
b. 用导管将收集针管中的气体样品移至干燥的空气中,并用烧杯接住移出的气体。
c. 使用水平法或饱和法测量气体样品的体积,并记录下来。
4. 数据分析与计算:a. 根据实验结果计算出气体的摩尔质量和摩尔体积。
b. 构建摩尔质量和摩尔体积的关系图,在此基础上讨论气体分子的质量与体积之间的关系。
实验结果与讨论:通过实验测定,可以得出气体的摩尔质量和摩尔体积的数值,并进一步探讨气体分子间质量与体积的关系。
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。
气体的摩尔体积实验研究
气体的摩尔体积实验研究气体是物质状态的一种形式,它在我们日常生活中扮演着重要的角色。
为了更深入地了解气体的性质和行为,科学家们进行了各种实验研究。
其中,气体的摩尔体积实验是一种常见的方法,通过测量气体的体积与气体分子的数量之间的关系,可以得到气体的摩尔体积。
本文将介绍气体的摩尔体积实验的原理、操作步骤以及实验结果的分析。
实验原理根据理想气体状态方程PV=nRT(其中P为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的温度),可以推导出气体的摩尔体积公式V = V_0/n,其中V_0为气体在标准温度和压强下的体积。
因此,通过测量气体的体积和分子的数量,我们可以计算出气体的摩尔体积。
实验步骤1. 实验准备:准备好实验所需的装置和材料,包括气体收集装置、气体源、温度计、压力计等。
2. 实验装置搭建:按照实验要求搭建气体收集装置,确保装置密封且无漏气现象。
3. 温度和压力测量:在实验开始前,测量实验室的温度和大气压力,记录下来作为参考数据。
4. 气体收集:打开气体源,通过适当的操作控制气体的流量,并放入收集装置中。
5. 测量体积:当收集装置中的气体充满后,关闭气体源,并使用标准体积计测量气体的体积。
6. 温度和压力调整:在测量气体体积的同时,测量实验室的温度和气体内部的压力。
7. 重复实验:根据实验要求,重复以上操作,收集多组数据以提高实验准确性。
实验结果分析在实验中,我们通过测量气体的体积、温度和压力,可以得到气体的摩尔体积。
通过对多组实验数据的统计和分析,可以得到如下结论:1. 摩尔体积与温度的关系:根据理想气体状态方程PV=nRT,我们可以得知,在一定压强下,摩尔体积与温度成正比。
即摩尔体积随温度的升高而增加,随温度的降低而减少。
2. 摩尔体积与压力的关系:根据理想气体状态方程PV=nRT,我们可以得知,在一定温度下,摩尔体积与压力成反比。
即摩尔体积随压力的增加而减小,随压力的减小而增大。
气体的摩尔体积实验测量
气体的摩尔体积实验测量气体是物质存在的一种形态,具有可压缩性、扩散性和容易受压弹性变形等特点。
在研究气体性质时,其中一个重要的参数是摩尔体积。
摩尔体积是指在标准温度和压力下,一个摩尔(即一摩尔)气体所占据的体积,通常用单位体积来表示。
本文将介绍气体摩尔体积的实验测量方法和过程。
实验仪器与材料:1. 气压计2. 水池3. 温度计4. 空气泵5. 气体收集瓶6. 塞子7. 准确计量器具8. 适用于该实验的气体样品实验原理:根据气体的状态方程 PV = nRT,气体的摩尔体积可以通过实验测得的压力、温度和摩尔数来计算。
在该实验中,我们通过控制实验条件,即固定温度和压力,来测量气体的摩尔体积。
实验步骤及操作:1. 准备工作:将气压计、水池和温度计放置在适宜的位置,并检查仪器的状态和准确性。
2. 采集气体:将气体样品放入气体收集瓶中,并用塞子密封。
3. 封闭瓶口:将收集瓶的瓶口迅速封闭,并确保瓶内气体不会泄漏。
4. 调节压力和温度:通过使用空气泵或其他适用的方法,控制瓶内气体的压力。
同时,测量并记录温度。
5. 测量体积:将气体收集瓶浸入水池中,直至完全浸没。
同时观察水池中水面的变化,并记录下读数。
6. 数据处理:根据测得的压力、温度和体积数据,计算出摩尔体积。
实验注意事项:1. 在进行实验过程中,一定要确保实验条件的准确性和稳定性,以保证实验结果的准确性。
2. 在测量气体体积时,要确保气体收集瓶完全浸没在水中,并且不会发生水的渗透。
3. 实验结束后,要对仪器和材料进行清洗和归位,并将测量结果进行整理和记录。
实验结果与分析:通过实验测量,我们可以得到一组具体的数据,包括压力、温度和体积的值。
然后,根据理想气体状态方程 PV = nRT,我们可以计算出气体的摩尔体积。
对于不同的气体样品和实验条件,实验结果可能有所差异。
因此,在报告中应包括实验数据的详细记录和分析,并与理论值进行比较和讨论。
同时,还需提及实验中可能存在的误差来源,并探讨如何改进实验方法以提高测量的准确性。
气体摩尔体积的测定
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? 检查方法是:在气体发生装置中加入水,用手 捂住气体发生装置,片刻后看到储液瓶中导管 的液面高于储液瓶中液体的液面。
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
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、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。
2、镁带中含有铝杂质; V(H2O)增大, Vm偏高;
3、没有进行装置的气密性检查,有漏气 V(H2O)偏低——Vm偏低;
4、镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽 V(H2O)偏低——Vm偏低;
5、液体量瓶刻度读数未扣去硫酸的体积 V(H2O)偏高——Vm偏高;
6、硫酸的量不足,镁带没有完全反应 V(H2O)偏低——Vm偏低
(二) 测定方法
以1molH2体积测定为例,用镁和足量的稀 硫酸反应,用镁的质量计算氢气的物质的
量。产生的氢气将品红溶液压入液体量瓶
,量出体积,即气体体积。因为:
nH2
mMg(g) MMg(g/ mo)l
Vm VH2(L) mM(gg)
V mH M2((gL g))•MM(gg/mo ) l
五. 数据处理:
温度________,压强__________。
实验次数 镁条质量 硫酸体积 液体量瓶
(g)
(mL) 中液体体
摩尔体积实验报告
摩尔体积实验报告一、实验目的1、掌握测定气体摩尔体积的实验原理和方法。
2、熟练使用实验仪器,准确测量实验数据。
3、通过实验数据的处理和分析,加深对气体摩尔体积概念的理解。
二、实验原理在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积。
对于理想气体,在标准状况(0℃,1013 kPa)下,气体摩尔体积约为 224 L/mol。
本实验通过测量一定量的金属与酸反应产生氢气的体积,从而计算出气体摩尔体积。
反应方程式为:Zn + 2HCl = ZnCl₂+ H₂↑三、实验仪器和药品1、仪器气体发生器(包括长颈漏斗、锥形瓶)量气管水准管温度计托盘天平砂纸铁架台(带铁夹)2、药品锌粒稀盐酸(浓度约为 2 mol/L)四、实验步骤1、检查装置气密性连接好装置,向量气管中加水,使水准管和量气管中的液面高度相同。
然后,将水准管向上或向下移动一段距离,观察量气管中的液面是否发生变化。
若液面高度不变,说明装置气密性良好;若液面高度发生变化,则需要检查装置,重新安装直至气密性良好。
2、称取锌粒用托盘天平称取约 01 g 锌粒,记录质量(精确到 0001 g)。
3、装入药品将称好的锌粒放入锥形瓶中,通过长颈漏斗向锥形瓶中缓慢加入适量稀盐酸(约 10 mL)。
4、测量反应产生的氢气体积待反应进行一段时间,使生成的氢气将装置中的空气排出后,调整水准管的高度,使量气管和水准管中的液面高度相同,读取量气管中氢气的体积。
同时,记录实验时的温度和大气压。
5、重复实验为了减少实验误差,重复上述实验 2 3 次。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录|实验次数|锌粒质量(g)|氢气的体积(mL)|实验温度(℃)|大气压(kPa)||::|::|::|::|::|| 1 |____ |____ |____ |____ || 2 |____ |____ |____ |____ || 3 |____ |____ |____ |____ |2、数据处理根据理想气体状态方程 PV = nRT,将实验中测量得到的氢气的体积 V、温度 T(单位为 K)和大气压 P 换算为标准状况下的体积 V₀。
气体的摩尔质量与摩尔体积的实验测定与计算
气体的摩尔质量与摩尔体积的实验测定与计算气体的摩尔质量与摩尔体积是研究气体性质和行为的重要参数,通过实验测定和计算可以得到准确的结果。
本文将介绍气体的摩尔质量和摩尔体积的实验方法以及计算方法,并结合实验结果进行讨论与分析。
1. 实验测定为了确定气体的摩尔质量和摩尔体积,我们需要进行一系列实验测量。
其中一个常用的方法是通过气体的质量和体积之间的关系来测定。
具体步骤如下:首先,我们需要准备一个封闭的容器,如实验室中常用的容积可调节的气球或装有活塞的气缸。
然后,我们将容器中的气体进行抽真空处理,以确保实验过程中的气体纯净。
接下来,我们将一定质量的气体加入到容器中,并记录下气体的初始质量和容器的初始体积。
在实验过程中,我们需要保持温度和压力的恒定,以确保实验的准确性。
然后,我们对气体所受到的压强进行测量。
可以通过压力计或其他合适的仪器进行测量。
同时,我们还需要记录下气体的温度,可以使用温度计进行测量。
在记录完所有必要的数据后,我们可以进行计算,以确定气体的摩尔质量和摩尔体积。
2. 计算方法为了计算气体的摩尔质量和摩尔体积,我们需要使用一些基本的物理化学关系。
其中包括理想气体状态方程、阿伏伽德罗定律等。
具体计算方法如下:首先,我们可以使用理想气体状态方程PV = nRT来计算气体的摩尔体积。
其中,P代表气体的压强,V代表气体的体积,n代表气体的摩尔数,R为气体常数,T代表气体的温度。
以摩尔体积V为未知数,可以将方程进行变形得到:V = (nRT)/P。
接下来,我们可以使用阿伏伽德罗定律,将摩尔体积和摩尔质量联系起来。
阿伏伽德罗定律表明,等体积的气体在相同的温度和压力下含有相同数量的分子。
根据阿伏伽德罗定律,我们可以得到摩尔质量M与摩尔体积V的关系式:M = m/nV,其中m为气体的质量。
将上述方程代入,可以得到:M = mP/(nRT)。
通过以上的计算方法,我们可以得到气体的摩尔质量和摩尔体积的准确结果。
气体的摩尔体积实验
气体的摩尔体积实验气体的摩尔体积实验是物理化学实验中的重要内容之一。
它通过实验测量气体的体积和物质的摩尔数,来计算气体的摩尔体积。
本文将介绍气体摩尔体积实验的原理、步骤、实验装置和实验结果分析。
气体摩尔体积实验的原理基于理想气体状态方程,即PV=nRT,其中P为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的温度。
根据该方程,当压强、摩尔数和温度均已知时,可以计算出气体的体积,从而得到气体的摩尔体积。
实施气体摩尔体积实验需要进行以下步骤:1. 实验前准备:确定实验室的温度和大气压强,并检查实验装置的完好性。
2. 实验装置搭建:在实验室内部搭建一个密封的容器,容器内部安装一个活塞,用以改变容器的体积。
容器上方设有一个压强计,用于测量气体的压强。
3. 实验操作:首先,在容器内注入一定量的气体,然后通过调节活塞的位置改变容器的体积。
在每个不同体积下,利用压强计测量气体的压强。
4. 实验记录:记录不同体积下的气体压强,并测量实验室的温度和大气压强。
5. 实验结果分析:根据测量的数据,计算气体的摩尔体积,并进行数据处理和分析。
气体摩尔体积实验需要一些特定的实验装置,如:密封容器、活塞、压强计等。
在实验中,密封容器的材料应该具有良好的密封性和耐高压性能。
活塞应该具有良好的密封性,并且可以通过手动或自动方式调节容器的体积。
压强计应具有高精度和稳定性,可以准确测量气体的压强。
在进行气体摩尔体积实验时,需要注意以下几点:1. 实验环境要求尽可能接近理想状态,如实验室内部应保持恒定的温度和大气压强。
2. 实验中所用气体要纯净,避免杂质的影响。
3. 在测量压强时应保持容器内外的压强平衡,避免压强计的读数出现误差。
4. 活塞的移动应平稳,避免突然改变气体的体积。
通过实验所得的数据,可以利用理想气体状态方程计算气体的摩尔体积。
首先,根据测量的压强和温度,可以计算出气体的摩尔数,即n=PV/RT。
然后,通过测量的体积和摩尔数,可以计算出气体的摩尔体积,即V=nRT/P。
实验探究:气体摩尔体积的测定方法教案
实验探究:气体摩尔体积的测定方法教案一、实验目的本实验的主要目的是探究测定气体摩尔体积的方法,通过实验测定不同压力、温度下的氢气的体积,计算出氢气的摩尔体积,并验证克拉珀龙定律。
二、实验器材1.实验室气体瓶(用于接收和储存氢气)2.氢气气路系统(包括氢气供应瓶,气罐,减压阀,气压计,气管,活塞式装置)3.温度计4.压力计5.实验计时器6.电子天平三、实验原理气体摩尔体积的定义为一摩尔气体所占的体积,实验中常用氢气作为气体标准物质进行测定。
根据理想气体状态方程 PV=nRT,可得常温常压下氢气的摩尔体积为24.45L/mol,但实验中由于存在不同的压力、温度变化,需要针对不同情况进行测定。
本实验中采用的是体积法测定氢气的摩尔体积,即控制氢气的压强和温度,通过测定氢气的体积计算出摩尔体积。
四、实验步骤1.实验前准备:检查氢气瓶的密封性,准确记录氢气瓶的质量,校准气压计和温度计。
2.实验装置组装:将氢气气路系统装置好,将气体瓶与系统相连接。
将汽水浴槽置于活塞装置下方,尽量使得气体贴近恒定温度状态。
调整供气压强到0.8MPa(充分放氢气后,用减压阀进行调整),在不开启气阀的情况下,调整活塞装置,使得供压与求压的气管处于同一高度。
3.测定氢气的质量:使用电子天平准确地称出活塞装置中用于压缩气体的铝砖的质量。
4.开启气阀:在将活塞完全推入的情况下开启气阀,将氢气压缩。
5.停止压缩,记录氧气和铝砖的体积。
6.换用不同的氢气气压进行实验,并测定氢气的体积,以及探究反比定律等规律。
五、实验注意事项1.实验时应严格遵守实验室安全操作规程,注意防护措施。
2.活塞式装置的铝砖要选用质量均匀的铝材,并保证密封性,以避免压缩气体中存在气隙,影响实验结果。
3.实验时应仔细观察氧气或铝砖的体积变化,并尽量保持恒定状态。
六、教学反思本实验通过体积法测定气体摩尔体积,使学生在实验中深入了解了气体的性质、状态方程、摩尔体积等原理和概念。
气体摩尔体积的测定
(3)通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾,
必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧
气、过滤、 、冷却结晶、 、自然
定 干燥
量
(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾, 与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ有明显的两个优点
实 是:
、
验 (5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶
水x值的实验过程中:称量操作至少进行 次
③测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要 、
( 固定、夹持仪器除外)
④在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果 __________ (填偏大、偏小或不变)。
案例二:过碳酸钠跟稀硫酸反应的化学方程式如下:
2Na2CO4+2H2SO4=2Na2SO4+2CO2↑+ O2↑+2H2O
定
量
实
验
(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的体 积等于N2、O2的体积(填写气体的分子式)。
(2)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气,
定 则测得的SO2含量偏低(选填:偏高,偏低,不受影响)
量
(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用酸性高锰酸钾
溶液或溴水代替(填写物质名称)。
实
(4)若碘溶液体积为VamL,浓度为C mol·L-1。N2与O2的
C
验
问:液体读数是否就
是H2体积?
V H2 =V液-V硫酸+V抽气
实验数据记录及处理
温度: 压强:
定
实验 次数
镁带 质量
硫酸 体积
液体量 瓶中液 体体积
抽出的 气体的 体积
氢气 体积
1mol气 体体积
量
常温常压下气体摩尔体积的测定方法
常温常压下气体摩尔体积的测定方法
彭实
【期刊名称】《教学仪器与实验》
【年(卷),期】1993(000)004
【摘要】一、实验原理常温常压下,气体摩尔体积是指该状况下一摩尔气体的体积。
同温同压条件下,气体的体积正比于气体的质量。
若已知某气体的摩尔质量,在常温
常压下,又能测出一定量该气体的质量和体积,便可确定其摩尔体积。
二、实验步骤1.将少量蒸馏水注入抽滤瓶中,盖上橡胶塞,打开水止夹(装置如图示)。
2.给抽滤瓶
加热,至水全部变成水蒸汽后(瓶中不再有液态水,此时要特别在意安全!)停止加热,关上水止夹。
【总页数】1页(P38-38)
【作者】彭实
【作者单位】国家教委教学仪器研究所
【正文语种】中文
【中图分类】G4
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气体摩尔体积是如何测定的
------图像外延法简介
宋光杰
在理论上,气体摩尔体积V m的测定,可以通过测定标准状况下气体的密度ρ,
根据ρ=M
Vm
,求气体摩尔体积V m。
从中学课本我们知道,在标准状况,1molCO2的体积为22.4L,1molH2的体积为22.4L,1molO2的体积为22.3L,于是,我们总结出在标准状况下,1mol任何气体的体积都约为22.4L。
认真思考,不难发现其中的一些问题:
1、为什么在相同条件下等物质的量的气体的体积不尽相同?
2、为什么在标准状况下,气体摩尔体积取22.4L·mol-1这个数值?
问题的原因是:
1、由于真实气体间的差别,我们在研究气体时是以理想气体为模型的;
2、恰恰所有气体都不是理想气体。
那么,什么是理想气体呢?科学上对理想气体做出两点假设:
1、理想气体分子间距离很大很大,分子间作用力为0,
2、理想气体分子自身的体积很小很小,其理想情况为0。
可实际上任何真实气体分子间作用力和体积都不可能为0,因此真实气体在体积及压强等相对于理想气体总有一定的误差,换言之,在标准状况下,任何真实气体都不能看作理想气体。
真实气体只有在足够低的压力和较高的温度的情况下,即其分子间距离很大时,分子间作用力、分子自身的体积才可以忽略,或者说真实气体只有在压强接近或等于0时,它才更接近或者说是理想气体。
根据Boyle定律:温度恒定时,一定量的气体的压力和它的体积的乘积为恒量。
即:
pV=恒量(T、n恒定)
这样,标准状况下气体摩尔体积V m的测定就可以转化为pV的确定,在0℃,
p≈0时的pV值必更接近理想气体的pV值,亦即标准状况下理想气体的pV值。
新的问题是压强越小,测定的误差越大,此时我们想到了数学工具,我们可以
通过测定0℃,不同压强下的气体密度ρ,求出其pV值(下表为实测O2在0℃,
不同压强下的密度ρ及对应的pV值)。
p/atm ρ/(g·L-1) V/L pV/(
atm·L)
1.00000 1.42897 2
2.3929 22.3929
0.75000 1.07149 29.8638 22.3979
0.50000 0.71415 44.8068 44.4034
0.25000 0.35699 89.6350 22.4088
籍此数据,并以pV为纵坐标,以p为横坐标作图,可得一条直线(如下图),
将直线外延至p=0,得pV值,标准状况的压强为1标准大气压,所以标准状况下
的气体摩尔体积V m,1986年国际科学联合全理事会技术数据委员会(CODATA)
加拿大渥太华会议推荐值为22.4140L·mol-1。
利用图像外延法还可以推出热力学零度(曾叫绝对零度)的数值。
热力学零度,是理论上所能达到的最低温度,从分子运动论的观点出发,理
想气体分子的动能由温度T确定,那么也可以把热力学零度说成是“理想气体分子
停止运动时的温度”,在这个温度,理想气体体积似应等于零。
以上说法只是一种理想的推理,事实上一切实际气体在温度接近热力学零度时,早已变成液态或固态。
图像外延法推测热力学零度的原理是:根据Charles-Gay lussac气体定律:压力恒定时,一定量气体的体积(V)与它的热力学温标(T)成正比。
即:
V
=恒量
T
任选几种不同起始状态下的气体A、B、C,在恒压下测定其在不同温度(t)下的体积V,以V对t作图如下:
将图像外延至与横坐标交点处,此时V=0,且各种气体的v-t延长线均交于此,这个温度(t=-273.15℃)即为热力学零度。
图像外延法的用途很广,如某工厂生产了一种摄像彩色印纸,要求这种纸的性能在通常状况并有可见光的条件下能持续100年,承担化学实验的科学家不可能等到100年后再观察实验结果,此时,他们根据化学反应速率原理,采取了一些其它措施,得到了一个印纸变质的速率图像,将此图像外推至100年,得到了100年后的科学的实验结果。