实验1阿伏伽德罗常数的测定分析.ppt

公式推导 实验前两边液面相平后读数，体积为V1： （P外-P水）V1= n空气RT室温 实验后两边液面相平后读数，体积为V2： （P外-P水）V2=（n空气+n氢气）RT室温 上面两式相减后得：(P外-P水)(V2-V1) = n氢气RT室温 即：(P外-P水)(V2-V1)/ T室温 = n氢气R = P0V0/T0 （标准状况） 上式中P外、 T室温可以通过实验室的数字气压温度计读出； P水可以查水的饱和蒸汽压的表查到；(V2-V1)实验中可以得到。 通过以上数据可以将室温室压下制得的氢气的体积(V2-V1)换算 成标准状况下氢气的体积V0   4 实验目的 1 6 实验原理 实验步骤 数据处理 7 问题讨论 实验一 阿伏伽德罗常数的测定 仪器试剂 5 注意事项 实验目的与要求： 1. 掌握置换法测定阿伏伽德罗常数的原理。 2. 熟悉理想气体状态方程和分压定律的应用。 3. 练习测量气体体积的操作。 4. 学会正确使用分析天平。 难点： 重点： 实验原理；数据处理 。 测定原理；分析天平的操作。 实验原理： 利用置换反应，制得一定体积的H2，根据理想气体状态方程换算为标准状况下的体积，利用标准状况下H2的密度求得H2的质量，利用Mg的物质的量求得H2的物质的量。已知每个H2分子的质量为3.34?10-24g，求得阿伏伽德罗常数(L)。 标准状况下H2体积： H2的物质的量为： 每个H2分子的质量3.34×10-24g，则阿伏伽德罗常数为： 实验仪器与试剂： 1. 仪器 分析天平、量气管（碱式滴定管，50 mL）、 橡皮塞、反应管、长颈漏斗、橡皮连接管、 气压计、温度计、反应管、滴定台、砂纸。 2. 药品 H2SO4 ( 1mol·L-1)、镁条。 实验步骤: 1. 称量镁条 准确称取0.025 ~ 0.030 g 镁条2份。 2. 连接装置并检查气密性 (1) 按图1-1（P72）连接装置。 (2) 降低漏斗高度，检查气密性，若量气管中水面下降少许后保持恒定，表明装置不漏气。 图1-1：气体体积测定装置 1-量气管 2-反应试管 3-漏斗 4-橡胶管 功能键 Cal校正键 开关键 菜单键 万分之一电子天平 电子天平的使用——直接称量法 3. 测定前准备 (1) 检漏后，取下反应管，用长颈漏斗向反应管 底部注入5 mL 1 mol/L的稀硫酸。 (2) 将称好的镁条用蒸馏水贴在反应管上半部。 (3) 再次检查气密性。 (4) 调整漏斗高度，使漏斗中水面与量气管齐平，记下读数（准确至0.01mL）。 4. 测定并记录数据 (1) 倾斜反应管，使镁条与稀硫酸反应，产生H2，待反应停止后，冷却至室温，再将漏斗内水面与量气管水面齐平，记录数据。 (2) 重复测定一次，记录数据。 实验序号 I II Ⅲ 镁条质量m(Mg) /g 反应前量气管液面位置V0/mL 反应后量气管液面位置Ve/mL 氢气体积V(H2)/mL 大气压力p/Pa 室温T时水的饱和蒸汽压p(H2O)/Pa 氢气分压p (H2)/Pa 室温T/K 标态下氢气的体积V0 /mL 阿佛伽德罗常数L L的平均值 相对误差=（L测-L理）/L理×100% 数据处理 注意事项 1. 保证装置不漏气。 2. 注意反应时，应不断调整漏斗高度，防 止试管被气流冲出。 3. 注意管内气体温度与室温相同后再读数。 4. 塞紧接头，否则会打破试管。 5. 注意读数方法（有无背景线）。 问题讨论 答：不需要准确； 用长颈漏斗加H2SO4是为了防止 H2SO4 沾在反应管壁上，防止镁条预先与硫酸 反应。 1. H2SO4的浓度和用量是否必须准确？ 此实验中为什么使用长颈漏斗加入H2SO4? 2. 本实验中的Mg可用Al代替吗？H2SO4可 用HCl代替吗？ 答：不能用Al代替，因为Al反应太慢； 不能用HCl代替，因为HCl容易挥发。 答：先连接装置，然后降低漏斗高度，检 查气密性，若量气管中水面下降少许后保 持恒定，表明装置不漏气。 3. 本实验装置不漏气非常重要，如何 　 检验装置的气密性？