試驗八二氧化碳相對分子量的測定

試驗六二氧化碳相對分子量的測定試驗目的1、學習氣體相對密度法測定分子量的原理、加深理解志向氣體狀態(tài)方程式和阿佛加德羅定律。2、駕馭二氧化碳分子量的測定和計算方法3、進一步練習運用啟普氣體發(fā)生器和電子天平稱量的操作。試驗原理1、阿佛加得羅定律：同溫、同壓、同體積的氣體含有相同的分子數(shù)，即摩爾數(shù)相同。即：mAMAmBMB本試驗是把同體積的二氧化碳氣體與空氣(其平均分子量為29.0)相比，此時有：m空氣/M空氣=mCO2/MCO2,即MCO2＝mCO2·M空氣/m空氣其中，M空氣＝29.0=本試驗關(guān)鍵是測：同溫、同壓下，同體積二氧化碳和空氣的質(zhì)量2、志向氣體狀態(tài)方程

PV=nRT

單位：R取值Pa?m3/mol·K8.3143kPa?L/mol·K8.3143atm?L/mol·K0.082063、二氧化碳的制取、收集和凈化

反應方程式：

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O

因為大理石中含有硫，所以在氣體發(fā)生過程中有硫化氫、酸霧、水汽產(chǎn)生。此時可通過硫酸銅溶液，碳酸氫鈉溶液以及無水氯化鈣除去硫化氫，酸霧和水汽。試驗裝置

1、第一次稱量取一個干凈而干燥的錐形瓶，選一個合適的瓶塞塞入瓶口，并在塞子上做一記號，以固定塞子塞入瓶口的位置，在電子天平上稱量質(zhì)量mA：mA=m空氣+m錐形瓶+m瓶塞留意：1、錐形瓶要盡量小點，以免超出天平量程，且要干燥；2、膠塞作記號，每次用同一個瓶子，插入同一位置。試驗步驟：2、收集二氧化碳在啟普發(fā)生器中產(chǎn)生二氧化碳氣體，經(jīng)過凈化、干燥后導入錐形瓶中。由于二氧化碳氣體略重于空氣，所以必需把導管伸入瓶底。檢驗收集滿氣體后，輕輕取出導氣管，用塞子塞住瓶口(應與原來塞入瓶口的位置相同)。3、其次次稱量：

在電子天平上稱量二氧化碳、錐形瓶、瓶塞總質(zhì)量m1：

m1=mco2+m錐形瓶+m瓶塞

4、第三次稱量：

由于二氧化碳氣流大小有別，是否收集滿不易駕馭，平行稱量，直到兩次結(jié)果質(zhì)量差1~2mg為止，計算時用較重的那次質(zhì)量，得mBmB=mco2+m錐形瓶+m瓶塞5、在錐形瓶內(nèi)裝滿水，塞好瓶塞，留意橡皮塞進入的高度與記號相齊。6、第四次稱量在臺秤上稱?。核?錐形瓶+瓶塞的質(zhì)量為mc：mc＝m水+m錐形瓶+m瓶塞留意：1、稱量每次在同一天平上，以削減誤差；2、CO2必需充溢，否則MCO2偏?。?、稱量依次不能變更，否則誤差大，時間長。4、錐形瓶，里邊不能有氣泡。在臺秤稱上稱量時，要擦干外面的水滴。數(shù)據(jù)記錄室溫t/℃

氣壓p/Pa

（空氣+錐形瓶+瓶塞）的質(zhì)量mA=第一次（mCO2+m錐形瓶+m瓶塞）的質(zhì)量m1=第二次（mCO2+m錐形瓶+m瓶塞）的質(zhì)量m2=mB＝mCO2+m錐形瓶+m瓶塞

mB=水+錐形瓶+瓶塞的質(zhì)量mC=瓶的容積V＝（mC-mA）/1.00

V=瓶內(nèi)空氣的質(zhì)量m空氣=瓶和塞子的質(zhì)量mD=mA-m空氣

mD=二氧化碳氣體的質(zhì)量mCO2=mB-mDmCO2=二氧化碳氣體的相對分子質(zhì)量MCO2=相對誤差Er=依據(jù)PV=nRT，PV＝n空氣RT＝m空氣·RT/M空氣則m空氣＝PV·M空氣/RTV＝？又因為：m凈水＝V·d水，m凈水＝mC-mA=m水–m空氣≈m水所以可求得：V=m水/d水P＝1atm，R=0.082T為室溫_____即可求得：m空氣

MCO2＝29.0×mCO2/m空氣數(shù)據(jù)處理

：又有二氧化碳氣體的質(zhì)量:

mCO2=mB-(mA-m空氣)即可求得mCO2，將mCO2代入（1）式可求得MCO2，MCO2的理論值為44.0。計算誤差確定誤差(E)=測定值(x)-真實值(xT)誤差越小(大)，精確度越高(低)；結(jié)果偏高(低)，正(負)誤差。相對誤差=

×100%

確定誤差真實值啟普發(fā)生器的構(gòu)造、安裝和運用方法三、啟普發(fā)生器的構(gòu)造與運用構(gòu)造：葫蘆狀容器，球形漏斗，旋塞導管，塞子。試驗室中常常利用啟普發(fā)生器制備H2、CO2、H2S等氣體。啟普發(fā)生器不能受熱，裝在發(fā)生器內(nèi)的固體必需是顆粒較大或塊狀的。移動時，應用兩手握住球體下部，切勿只握住球形漏斗，以免葫蘆狀容器落下而打碎。運用：1．裝配：在球形漏斗和玻璃旋塞磨口處涂一薄層凡士林油，插好球形漏斗和玻璃旋塞，轉(zhuǎn)動幾次，使其嚴密。2．檢查氣密性：開啟旋塞，從球形漏斗口注水至充溢半球體時，關(guān)閉旋塞。接著加水，待水從漏斗管上升到漏斗球體內(nèi)，停止加水。在水面做記號，靜置片刻，如水面不下降，證明不漏氣，可以運用。3．加試劑：從導氣管口加入固體試劑，從球形漏斗加入酸。4．發(fā)生氣體：打開旋塞，固液接觸產(chǎn)生氣體；關(guān)閉旋塞，由于氣體的壓力使液體與固體分別，反應停止。5．添加或更換試劑：從下口排出廢液，從漏斗口添加液體；從導氣管口加入固體。6．結(jié)束后處理：關(guān)閉旋塞，使反應停止，將廢液倒入廢液桶，固體倒出洗凈回收，磨口部分墊上紙條。試驗改進參考1、鹽酸加量稍多或大理石雜質(zhì)(如硫)含量較高時，酸霧、硫化氫將隨CO2氣體一并沖入NaHCO3洗氣瓶中.碳酸氫鈉丟失洗氣作用，CO2氣體中含有雜質(zhì)氣體，造成所稱量CO2質(zhì)量的值失真。★改進方法★：在啟普發(fā)生器與NaHCO3洗氣瓶之間增加一個緩沖瓶。它除緩沖作用外，更重要的是截住隨CO2沖出啟普發(fā)生器的雜質(zhì)氣體及酸霧。保證NaHCO3,洗氣瓶有效的除去HCl氣體。2、用錐形瓶收集二氧化碳，然后加蓋軟木塞，塞上做一記號進行稱量的方法有3個缺點：(1)由于二氧化碳氣流大小有別，是否收集滿不易駕馭，故導致稱量次數(shù)增加。延長試驗時間?！锔倪M方法★：CO2尾氣通過盛飽和Ca(OH)2溶液的大試管中，待Ca(OH)2溶液變渾濁，說明集氣瓶中CO2氣體已滿.收集二氧化碳氣體即可結(jié)束。較好的限制了收集氣體時間，削減了重復。試驗改進參考(2)測錐形瓶容積時，由于軟木塞為臺形，蓋入瓶口(記號到位)，無法將水注滿錐形瓶的全部空間。給試驗者造成水的體積并不等于二氧化碳體積的疑慮。同時，學生往往為使記號到位，向塞子施壓，有時導致錐形瓶裂開，試驗失敗.(3)軟木塞具有較強的吸水性，測定錐形瓶容積V.需注水稱量.由于少量水吸入軟木塞，致使二氧化碳與水體積不等。試驗改進參考★改進方法★：收集二