二氧化碳的制備性質(zhì)及相對(duì)分子量的測(cè)定

關(guān)于二氧化碳的制備性質(zhì)及相對(duì)分子量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)3二氧化碳的制備、性質(zhì)及相對(duì)分子量的測(cè)定第2頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.熟練掌握制取和收集二氧化碳的方法及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作。2.實(shí)習(xí)二氧化碳制取及化學(xué)性質(zhì)演示實(shí)驗(yàn)的講解方法。3.學(xué)會(huì)測(cè)定二氧化碳相對(duì)分子量的實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)習(xí)氣體密度法測(cè)定氣體相對(duì)分子量的原理和方法，學(xué)習(xí)啟普發(fā)生器的使用和稱(chēng)量的操作，了解氣體凈化和干燥的方法。第3頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)藥品：凡士林、大理石、稀鹽酸（6mol/L）、石蕊試液、石灰水、鎂條、鐵絲、小蠟燭、氫氧化鈉、無(wú)水氯化鈣、、飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸實(shí)驗(yàn)器具：250毫升啟普發(fā)生器1個(gè)脫脂棉1袋洗瓶2只（帶塞）木夾（或竹夾）1個(gè)試管2只錐形瓶一個(gè)注射器1只平底燒瓶1只長(zhǎng)頸漏斗1只錐形瓶1個(gè)長(zhǎng)頸漏斗1只干燥管1個(gè)100毫升燒杯1只50毫升燒杯1只100mL塑料集氣瓶1只集氣瓶4個(gè)玻璃導(dǎo)管2段水槽1個(gè)酒精燈1個(gè)分液漏斗1個(gè)礦泉水瓶底1個(gè)鐵架臺(tái)1架托盤(pán)天平1臺(tái)毛玻片4片剪刀1把玻璃導(dǎo)管1段洗氣瓶2個(gè)托盤(pán)天平1臺(tái)

電子天平（分析天平）

1臺(tái)第4頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳原理：2HCl+CaCO3

→CaCl2+CO2↑+H2O第5頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、二氧化碳的制備1啟普發(fā)生器裝置實(shí)驗(yàn)步驟：從啟普發(fā)生器的氣體出口加入大理石，加入量不超過(guò)中間球體積的1/3，關(guān)閉氣體出口，再?gòu)那蛐温┒芳尤?mol/L的鹽酸。打開(kāi)旋塞，鹽酸即從底部通過(guò)狹縫上升與大理石作用，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。由于大理石中含有硫，所以制備的二氧化碳?xì)怏w中，常含有硫化氫、酸霧、水汽等雜質(zhì)，此時(shí)，通過(guò)KMnO4(1mol/L）、濃H2SO4除去。第6頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天2簡(jiǎn)易裝置實(shí)驗(yàn)步驟：（1）按圖安裝好制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置。（2）錐形瓶中加入10克左右塊狀大理石，塞緊帶有長(zhǎng)頸漏斗和導(dǎo)管的橡皮塞。（3）氣體導(dǎo)出管放入集氣瓶中，導(dǎo)管口應(yīng)處在集氣瓶的瓶底處。（4）通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗加入適量的稀鹽酸，錐形瓶中立刻有氣體產(chǎn)生。（5）片刻后，劃一根火柴，把燃著的火柴放到集氣瓶口的上方，如果火柴很快熄滅說(shuō)明集氣瓶中已經(jīng)受集滿(mǎn)二氧化碳?xì)怏w，蓋好毛玻璃片，將集氣瓶口向上放在桌子上備用。第7頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天制取實(shí)驗(yàn)儀器和裝置：第8頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第9頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第10頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第11頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第12頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天要點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，如選用大理石為原料，則不能選用稀硫酸。因?yàn)樯傻奶妓徕}是微溶性物質(zhì)，它包裹在大理石表面，使酸液不能與大理石接觸，從而使反應(yīng)中止。（2）收集二氧化碳?xì)怏w也可用排水法，但水槽中的液體最好選用飽和的碳酸氫鈉溶液，它不會(huì)使二氧化碳損失。（3）注意氣密性；（4）導(dǎo)管口要在瓶底處，因?yàn)槎趸嫉谋戎卮笥诳諝?。?3頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、二氧化碳性質(zhì)實(shí)驗(yàn)1二氧化碳通入滴加過(guò)石蕊試劑純凈水中，觀(guān)察試劑顏色變化。2二氧化碳通入澄清石灰水，觀(guān)察澄清石灰水的變化。3把充滿(mǎn)二氧化碳的集氣瓶中的二氧化碳倒入放有點(diǎn)燃的蠟燭的燒杯里，觀(guān)察蠟燭火焰變化。4點(diǎn)燃用坩堝鉗夾住的鎂條，放入盛滿(mǎn)二氧化碳的集氣瓶中，觀(guān)察集氣瓶?jī)?nèi)的現(xiàn)象。2Mg+CO2→2MgO+C第14頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天鎂在二氧化碳中燃燒

〔用品〕二氧化碳發(fā)生裝置、集氣瓶、坩堝鉗、酒精燈、砂紙、小刀?！膊僮鳌橙〖s10cm長(zhǎng)的鎂條，用砂紙或小刀把它一端的氧化膜除盡，用坩堝鉗夾持另一端，放在酒精燈上點(diǎn)燃后，隨即伸入盛有二氧化碳的集氣瓶?jī)?nèi)，鎂條會(huì)繼續(xù)燃燒，并發(fā)出耀眼白光。燃燒后，集氣瓶的瓶壁特別是瓶底出現(xiàn)有白色粉末，同時(shí)還有黑色斑點(diǎn)?！矀渥ⅰ?．氧化鎂的生成熱是612.4kJ/mol，二氧化碳的生成熱是393.4kJ/mol，因此在二氧化碳中燃燒鎂，可以把二氧化碳還原成碳。2．除凈鎂帶表面的氧化物和通入足量的二氧化碳是本實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵。3．燃燒產(chǎn)物白色粉末是氧化鎂，黑色固體是單質(zhì)碳。第15頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、二氧化碳分子量的測(cè)定

取一只潔凈而干燥的碘量瓶，蓋好瓶塞，在電子天平上稱(chēng)量并記錄空氣、瓶子、塞子的質(zhì)量Ａ。

拔去塞子，把啟普發(fā)生器裝置上的導(dǎo)氣管插入瓶底，等４-５分鐘后，輕輕取出導(dǎo)氣管，蓋好瓶塞，在原來(lái)的天平上稱(chēng)重并記錄Ｂ１。為了保證瓶?jī)?nèi)空氣完全被二氧化碳排出，重復(fù)通入二氧化碳和稱(chēng)量的操作并記錄Ｂ２，直至兩次稱(chēng)量結(jié)果相差不超過(guò)２毫克為止。記錄二氧化碳、瓶子、塞子的質(zhì)量Ｂ。

為了測(cè)定碘量瓶的容積，可在瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)水，塞好塞子，（注意：要求瓶?jī)?nèi)沒(méi)有氣泡，瓶外沒(méi)有水珠）。在臺(tái)秤上稱(chēng)重并記錄Ｃ。

第16頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天碘量瓶：在錐形瓶口上使用磨口塞子，并且加一水封槽。用于碘量分析，蓋塞子后以水封瓶口。

碘量瓶的用途：一般為碘量法測(cè)定中專(zhuān)用的一種錐形瓶。也可用作其他產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)的反應(yīng)容器。

用法：加入反應(yīng)物后，蓋緊塞子，塞子外加上適量水作密封，靜置反應(yīng)一定時(shí)間后，慢慢打開(kāi)塞子，讓密封水沿瓶塞流入錐形瓶，再用水將瓶口及塞子上的碘液洗入瓶中。第17頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天碘量瓶第18頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天稱(chēng)量瓶(weighingbottle)

帶有磨口塞的筒形的玻璃瓶，用于差減法稱(chēng)量試樣的容器。因有磨口塞，可以防止瓶中的試樣吸收空氣中的水分和CO2等，適用于稱(chēng)量易吸潮的試樣。

稱(chēng)量瓶是一種常用的實(shí)驗(yàn)室玻璃器皿，一般用于準(zhǔn)確稱(chēng)量一定量的固體。又稱(chēng)稱(chēng)瓶。精確稱(chēng)量分析試樣所用的小玻璃容器。一般是圓柱形，帶有磨口密合的瓶蓋。

稱(chēng)量瓶的規(guī)格以外徑×高(cm)表示，分為扁形、筒形兩種外形。根據(jù)材料有普通玻璃稱(chēng)量瓶和石英玻璃稱(chēng)量瓶。

稱(chēng)量瓶的蓋子是磨口配套的，不得丟失、弄亂。稱(chēng)量瓶使用前應(yīng)洗凈烘干，不用時(shí)應(yīng)洗凈，在磨口處墊一小紙，以方便打開(kāi)蓋子。

第19頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第20頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第21頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天分析天平的使用1.稱(chēng)量前應(yīng)檢查天平是否正常,是否處于水平位置,吊耳、圈碼是否脫落,玻璃框內(nèi)外是否清潔。

2.應(yīng)從左右兩門(mén)取放稱(chēng)量物和砝碼.

稱(chēng)量物不能超過(guò)天平負(fù)載(200克),不能稱(chēng)量熱的物體.

有腐蝕性或吸濕性物體必須放在密閉容器中稱(chēng)量。

3.開(kāi)啟升降旋鈕(開(kāi)關(guān)旋鈕)時(shí),一定要輕放,以免損傷瑪瑙刀口.;

每次加減砝碼、圈碼或取放稱(chēng)量物時(shí),一定要先關(guān)升降旋鈕(關(guān)閉天平),加完后,再開(kāi)啟旋鈕(開(kāi)啟天平).

讀數(shù)時(shí),一定要將升降旋鈕開(kāi)關(guān)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底,使天平完全開(kāi)啟.

同一化學(xué)試驗(yàn)中的所有稱(chēng)量,應(yīng)自始至終使用同一架天平,使用不同天平會(huì)造成誤差。

4.每架天平都配有固定的砝碼,不能錯(cuò)用其他天平的砝碼.

保持砝碼清潔干燥.砝碼只許用鑷子夾取,絕不能用手拿,用完放回砝碼盒內(nèi).

轉(zhuǎn)動(dòng)圈碼讀書(shū)時(shí)動(dòng)作要輕而緩慢,以免圈碼調(diào)落。

5.稱(chēng)量完畢,應(yīng)檢查天平梁是否托起,砝碼是否已歸位,指數(shù)盤(pán)是否轉(zhuǎn)到"0",電源是否切斷,邊門(mén)是否關(guān)好.最后罩好天平,填寫(xiě)使用記錄。第22頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第23頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第24頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第25頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)裝置第26頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)裝置第27頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)裝置第28頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、二氧化碳分子量的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)原理

根據(jù)阿佛加德羅定律，同溫同壓下，同體積氣體含有相同數(shù)目的分子。因此，當(dāng)溫度、壓力相同時(shí)，同體積兩種氣體的質(zhì)量比，等于它們的相對(duì)分子量之比。即

M1/M2＝ｍ1/ｍ2

其中M為相對(duì)分子量，ｍ為質(zhì)量。

本實(shí)驗(yàn)以空氣（其相對(duì)分子量為29.0）作參照物，與同體積的二氧化碳?xì)怏w相比較，此時(shí)，二氧化碳的相對(duì)分子量可由下式計(jì)算：

MCO2＝(mCO2/m空氣)×29.0

因此，在實(shí)驗(yàn)中只要測(cè)出一定體積二氧化碳的質(zhì)量，計(jì)算出實(shí)驗(yàn)條件下同體積空氣的質(zhì)量，即可得到二氧化碳的相對(duì)分子量。第29頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果處理

室溫Ｔ：______________氣壓Ｐ：______________（空氣＋瓶子＋塞）的質(zhì)量Ａ：________ｇ

（二氧化碳＋瓶子＋塞）的質(zhì)量Ｂ1______ｇ、Ｂ1_____ｇ、Ｂ3_____ｇ

（水＋瓶子＋塞）的質(zhì)量Ｃ______ｇ

瓶的容積Ｖ＝（Ｃ－Ａ）／1.000=______ml

瓶?jī)?nèi)空氣的質(zhì)量m2＝ＰＶＭ２／ＲＴ=______ｇ

二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量m1＝Ｂ－（Ａ－m2）=__________ｇ

二氧化碳的分子量M1＝29.0×m1／m2=_______________g

相對(duì)誤差：=___________第30頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果處理第一次測(cè)定：用250ml碘量瓶收集，溫度：25.0℃，大氣壓：606.5mmHg第31頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二次測(cè)定：用100ml碘量瓶收集，溫度：25.0℃，大氣壓：608mmHg第32頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析本實(shí)驗(yàn)采用了不同體積的碘量瓶收集二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：使用小體積集氣瓶測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較穩(wěn)定，數(shù)據(jù)處理結(jié)果（百分誤差）也比