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10.1 测定1mol气体的体积 一、知识回顾 1.什么是气体摩尔体积(Vm) 是指1mol任何气体所具有的体积 说明:① Vm可以是任意值。 (因为温度、压强未知) ②同温同压下Vm取值相同。 (S.T.P.时, Vm =22.4L/mol) 2. 气体摩尔体积的计算表达式 思考:如何通过化学实验测定 Vm ? 需要测定气体体积(V)和气体的物质的量(n) 二、实验原理 1.困难 气体物质的量和体积直接测量非常困难 说明:①将直接测量转为间接测定。 ② 排水法测定 通过方程式用固体反应物换算 2. 实验使用气体的选择 排水法收集 不能加热制备 用固体反应物制备 无毒无害的气体 选择H2作为实验气体 方案:金属镁与稀硫酸反应 3. 实验所需测定的物理量 Mg+H2SO4→MgSO4+H2↑ ①镁条的质量 ②氢气的体积 某温度下,用一定量的镁带跟足量的稀硫酸反应,测出产生氢气的体积,从而计算出该温度下1mol氢气的体积。 4. 计算转化 说明:氢气体积用排水法测量排出的水的体积 1. 缺点: 气球体积难以准确测定,实验误差大。 2. 缺点: 量筒中的水压会使气体体积测量产生较大误差,修正操作繁琐。 3. 缺点: 量筒中的读数并不是氢气体积;气体压力大于大气压。 三、实验仪器 1.化学反应气体体积测定仪 应该由三部分组成: 气体的发生装置 气体排液装置(储液装置) 量体积装置 化学反应气体体积测定仪 2.装置使用原理 用针筒取硫酸,注入到气体发生器中与镁反应,产生的氢气将储液瓶中的品红溶液压入液体量瓶中。 说明:使用品红溶液是为了读数方便 2.装置使用注意事项 a.硫酸应过量,使镁全部反应; b.必须进行气密性检查; c.液体量瓶的读数不是氢气的体积 d.液体量瓶刻度范围110~130ml e.镁条质量有一定要求 四、实验步骤 1.装配好化学反应气体体积测定仪,并进行气密性检查(如图所示,B 瓶内内外液面差)。 2.用砂皮除去镁带表面 氧化膜,称取0.100~ 0.110g。 3.A瓶中加入约20ml水, 再投入镁带。 (加水是为了稀释硫酸)
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