实验:气体体积测定
试验探究 :气体体积的测定原理、方法、误差分析 1.气体体积的测定 (1)原理:对于难溶于水且不与水反应(或无法用试剂干脆汲取)的气体(如H2 、O2等)通常采纳排水量气法测定它们的体积,依据排出的水的体积来确定气体的体积。 装置(a):(1)集气瓶至量筒之间的那段导管内液体无法读出,使测定的气体体积偏小(改进方法:试验前将导管注满水) (2)为保证量筒内气体的压强与外界大气压强相等,故量筒内外液面应相平,当量筒内液面高于量筒外液面时,应将量筒下移,反之,应上移。 装置(b):测定气体,应当使气体冷却到室温,再调整液面使量筒内外液面相平,再读书 装置(c):试验时水面要没过漏斗颈部,量筒装满水,反应在漏斗中进行,生成的气体为量筒内气体体积 装置(d):避开了(a)的不足,但它操作困难。其试验步骤:1.检查装置气密性2.连接好装置后,在量气管内注满水,上下移动乙管,使两管液面相平并读数3.反应完毕,再次上下移动乙管,使两管液面相平并再次读数(两次读数得出气体体积) 装置应用范围:有气体参加或有气体生成的试验。主要是测定某组分的质量分数、体积分数、确定某气体(或物质)的相对分子质量 试验关键:无论是干脆测量法还是间接测量法,精确读取液面是关键。在读数之前,必需保证气体的温度、压强均与外界相同。为此,应等所制备气体的温度与环境一样后,通过调整两端液面,到两端高度相同时再读取体积 (3)试验留意事项(误差分析) 1.检查装置气密性(没有进行装置的气密性检查——V(排)偏低——气体体积偏小) 2.若反应物为金属,需留意除去表面的氧膜(如:镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽)——V(排)偏低——气体体积偏小) 3.若需除膜,应先除膜再称量(如:称量好镁带后,用砂纸擦表面的氧化膜——V(排)偏低——气体体积偏小) 4.保证所加药品足够,使样品物质完全反应(如:硫酸的量不足,镁带没有完全反应)——V(排)偏低——气体体积偏小) 5.对于固液不加热试验装置连接好后,向装置中加入了液体,这部分液体排开的气体体积也要考虑。(如:未考虑反应装置内所加液体体积——V(排)偏高——气体体积偏大) 6.对于固体加热试验或反应放热的试验装置完全冷却再读数(没有冷却到室温读数——V(排)偏高——气体体积偏大) 7. 考虑气体在水中的溶解性,极少的气体溶于水,也会产生误差(实测气体体积偏大) 8.读数时,保证装置内外气体压强相等。 9. 假如可以,通过反应前后反应物总质量之差也可计算出气体的质量或体积 10. 若要用到量筒,要考虑到量筒的精确度是0.1mL,先估计好所测气体体积的大小,选择适当大小量程的量筒;并且天平称量也会有肯定误差。 11.定量试验存在误差是肯定的、允许的,重要的是误差要限制在合理的范围内。 1、某化学爱好小组的同学欲在常温、常压下,用肯定质量的镁与足量的稀硫酸反应,测定镁的相对原子质量。利用如下图所示的装置(盛放镁条的隔板有小孔,图中固定装置已略去)进行试验,充分反应后,测得生成氢气的体积为V。已知本试验条件下,氢气的密度为ρ。 关于该试验,有如下说法:①连接仪器后,要先检查装置的气密性;②打开分液漏斗的活塞,可视察到乙中稀硫酸进入装置丙中;③当丙中无气泡产生,马上读取量筒戊中水的积,即为反应生成氢气的体积;④装置中的空气对试验结果无影响;⑤利用该试验原理,还可以测定铜的相对原子质量。其中正确说法的个数有( ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 2.某校化学爱好小组的同学利用下图装置进行试验. (1)试验目的:①用高锰酸钾制取一瓶氧气,做细铁丝燃烧的试验. ②粗略测定加热肯定质量的高锰酸钾所收集到的氧气体积. (2)反应原理:加热高锰酸钾制氧气.化学方程式为 . (3)仪器相识:写出上图中仪器①、②的名称:① ,② . (4)装置连接:为达到试验目的②,各装置的正确连接依次是(填接口的字母): a→ → →d (5)问题分析:①试验过程发觉B瓶中的水变红了,缘由是 ; ②用收集到的氧气做细铁丝燃烧的试验时,发觉瓶底炸裂,发生失误的操作缘由可能是 ③依据高锰酸钾的质量算出产生的氧气质量为理论值.假如实际测得氧气的体积超过理论值,你认为缘由可能是 3、以下是探讨试验室制取氧气的装置图,请按要求回答下列问题. (1)写出图中标号仪器的名称:① ;② . (2)试验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同),若要收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集装置时 . (3)试验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气,其中MnO2起 作用,该反应的化学方程式为 . (4)同学们利用B和F装置,通过排水量来测定生成氧气的体积,反应结束后,发觉量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大(水的体积测量标准),其主要缘由是 4.某化学小组利用下图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数(图中固定装置已略去) 探究过程如下:1.连接试验装置并检查装置气密性 Ⅱ.向B中加入质量为m的铜锌合金粉末,由注射器A向B 缓缓加入稀硫酸,待B中不再有气体产生气体时,夹紧弹簧夹, 马上移出D中导管,精确读取并记录量筒内水的体积。 Ⅲ.经过滤等操作,精确称量并记录B中剩余固体物质的质量。 IV.该小组的甲同学依据反应前后B中固体物质的质量计 算样品中锌的质量分数;乙同学认定量筒内测得水的体积 即为反应生成气体的体积,并利用该气体在常温下的密度,依据化学方程式进行相关计算,得到样品中锌的质量分数。 请回答下列问题: (1)B中发生反应的化学方程式是 。 (2)Ⅲ中,正确的操作依次是:过滤、 、 、称量。 (3)通过误差分析,化学小组发觉乙同学所用数据不行靠。造成该数据不行靠的缘由及其对计算结果的影响是: ①II中,移出D中的导管内留存有水,导致计算结果偏小。 ② ,导致计算结果偏 。 5.小黄用如图装置测定铜锌合金中锌的质量分数和锌的相对原子质量.主要试验步骤如下(必要的固定装置已略去): ①连接装置并检查装置气密性;