實驗1 阿伏伽德羅常數(shù)的測定

1、4實驗目的實驗目的1236實驗原理實驗原理實驗步驟實驗步驟數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理7問題討論問題討論實驗一實驗一 阿伏伽德羅常數(shù)的測定阿伏伽德羅常數(shù)的測定 儀器試劑儀器試劑5注意事項注意事項實驗目的與要求：實驗目的與要求：1. 掌握置換法測定阿伏伽德羅常數(shù)的原理。掌握置換法測定阿伏伽德羅常數(shù)的原理。2. 熟悉理想氣體狀態(tài)方程和分壓定律的應用。熟悉理想氣體狀態(tài)方程和分壓定律的應用。3. 練習測量氣體體積的操作。練習測量氣體體積的操作。4. 學會正確使用分析天平。學會正確使用分析天平。難點：難點：重點：重點：數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 。測定原理；分析天平的操作。測定原理；分析天平的操作。實驗原理：實驗原理： 利用

2、置換反應，制得一定體積的利用置換反應，制得一定體積的H2，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程換算為標準狀況根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程換算為標準狀況下的體積，利用標準狀況下下的體積，利用標準狀況下H2的密度的密度求得求得H2的質量，利用的質量，利用Mg的物質的量求的物質的量求得得H2的物質的量。已知每個的物質的量。已知每個H2分子的分子的質量為質量為3.34 10-24g，求得阿伏伽德羅常求得阿伏伽德羅常數(shù)數(shù)(L)。 標準狀況下標準狀況下H2體積：體積：H2的物質的量為：的物質的量為： 2442H SO +Mg = MgSO + H TVOHppV5201001. 1)(15.273)()()()()(2molMg

3、MMgmMgnHn每個每個H2分子的質量分子的質量3.3410-24g，則阿伏伽德羅，則阿伏伽德羅常數(shù)為：常數(shù)為：)(1034. 33 .24089. 0)(1034. 3)()(1034. 324024024MgmVMgmMgMVMgnmL實驗儀器與試劑：實驗儀器與試劑：1. 儀器儀器 分析天平、量氣管（堿式滴定管，分析天平、量氣管（堿式滴定管，50 mL）、）、 橡皮塞、反應管、長頸漏斗、橡皮連接管、橡皮塞、反應管、長頸漏斗、橡皮連接管、 氣壓計、溫度計、反應管、滴定臺、砂紙。氣壓計、溫度計、反應管、滴定臺、砂紙。2. 藥品藥品 H2SO4 ( 1molL-1)、鎂條。、鎂條。實驗步驟實驗

4、步驟:1. 稱量鎂條稱量鎂條 準確稱取準確稱取0.025 0.030 g 鎂條鎂條2份。份。2. 連接裝置并檢查氣密性連接裝置并檢查氣密性 (1) 按圖按圖1-1（P72）連接裝置。）連接裝置。 (2) 降低漏斗高度，檢查氣密性，若量氣降低漏斗高度，檢查氣密性，若量氣管中水面下降少許后保持恒定，表明裝置管中水面下降少許后保持恒定，表明裝置不漏氣。不漏氣。 圖圖1-1：氣體體積測定裝置：氣體體積測定裝置 1-量氣管量氣管 2-反應試管反應試管 3-漏斗漏斗 4-橡膠管橡膠管3. 測定前準備測定前準備 (1) 檢漏后，取下反應管，用長頸漏斗向反應管檢漏后，取下反應管，用長頸漏斗向反應管 底部注入底

5、部注入5 mL 1 mol/L的稀硫酸。的稀硫酸。 (2) 將稱好的鎂條用蒸餾水貼在反應管上半部。將稱好的鎂條用蒸餾水貼在反應管上半部。 (3) 再次檢查氣密性再次檢查氣密性。 (4) 調整漏斗高度，使漏斗中水面與量氣管齊平，調整漏斗高度，使漏斗中水面與量氣管齊平， 記下讀數(shù)（準確至記下讀數(shù)（準確至0.01mL）。）。4. 測定并記錄數(shù)據(jù)測定并記錄數(shù)據(jù)(1) 傾斜反應管，使鎂條與稀硫酸反應，產生傾斜反應管，使鎂條與稀硫酸反應，產生H2， 待反應停止后，冷卻至室溫，再將漏斗內水待反應停止后，冷卻至室溫，再將漏斗內水 面與量氣管水面齊平，記錄數(shù)據(jù)。面與量氣管水面齊平，記錄數(shù)據(jù)。(2) 重復測定一次

6、，記錄數(shù)據(jù)。重復測定一次，記錄數(shù)據(jù)。實驗序號實驗序號III鎂條質量鎂條質量m(Mg) /g反應前量氣管液面位置反應前量氣管液面位置V0/mL反應后量氣管液面位置反應后量氣管液面位置Ve/mL氫氣體積氫氣體積V(H2)/mL大氣壓力大氣壓力p/Pa室溫室溫T時水的飽和蒸汽壓時水的飽和蒸汽壓p(H2O)/Pa氫氣分壓氫氣分壓p (H2)/Pa室溫室溫T/K標態(tài)下氫氣的體積標態(tài)下氫氣的體積V0 /mL阿佛伽德羅常數(shù)阿佛伽德羅常數(shù)LL的平均值的平均值相對誤差相對誤差=（L測測-L理理）/L理理100%數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理注意事項注意事項 1. 保證裝置保證裝置不漏氣不漏氣。 2. 注意反應時，應不斷調整漏

7、斗高度，防注意反應時，應不斷調整漏斗高度，防 止試管被氣流沖出。止試管被氣流沖出。 3. 注意注意管內氣體溫度與室溫相同后再讀數(shù)管內氣體溫度與室溫相同后再讀數(shù)。 4. 塞緊接頭，否則會打破試管。塞緊接頭，否則會打破試管。 5. 注意讀數(shù)方法。注意讀數(shù)方法。問題討論問題討論答：不需要準確；答：不需要準確； 用長頸漏斗加用長頸漏斗加H2SO4是為了防止是為了防止 H2SO4 沾在反應管壁上，防止鎂條預先與硫酸沾在反應管壁上，防止鎂條預先與硫酸 反應。反應。1. H2SO4的濃度和用量是否必須準確？的濃度和用量是否必須準確？ 此實驗中為什么使用長頸漏斗加入此實驗中為什么使用長頸漏斗加入H2SO4?2. 本實驗中的本實驗中的Mg可用可用Al代替嗎？代替嗎？H2SO4可可 用用HCl代替嗎？代替嗎？答：不能用答：不能用Al代替，因為代替，因為Al反應太慢；反應太慢； 不能用不能用HCl代替，因為代替，因為HCl容易揮發(fā)。容易揮發(fā)。答：先連接裝置，然后降低漏斗高度，檢查答：先連接裝置，然后降低漏斗高度，檢查