实验：气体体积测定

《实验：气体体积测定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验：气体体积测定（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、实验探究：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(或无法用试剂直接吸收)的气体(如巧、 O2等)通常采用排水量气法测定它们的体积，根据排出的水的体积来确定气体的体 积。(2)量气装置甲(aW)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：实验前将导管注满水)(2) 为保证量筒内气体的压强与外界大气压强相等，故量筒内夕卜液面应相平，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):实验时水面要没过

2、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):避免了( a )的不足，但它操作复杂。其实验步骤：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：有气体参与或有气体生成的实验。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)的相对分子质量实验关键：无论是直接测量法还是间接测量法，准确读取液面是关键。在读数之前， 必须保证气体的温度、压强均与外界相同。为此，应等所制备气体的温度与环境一致 后，通过调节两端液面，到两端高

3、度相同时再读取体积（3）实验注意事项（误差分析）1 检查装置气密性（没有进行装置的气密性检查一V（排）偏低气体体积偏小）2若反应物为金属，需注意除去表面的氧膜（如：镁带表面氧化镁没有擦除或没有除 尽）一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一V（排） 偏低气体体积偏小）4保证所加药品充足，使样品物质完全反应（如：硫酸的量不足，镁带没有完全反 应）一V（排）偏低气体体积偏小）5. 对于固液不加热实验装置连接好后，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一（排）偏高气体体积偏大）6.对于体加热实

4、验或反应放热的实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. 如果可以，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O.lmL，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一定误差。11. 定量实验存在误差是一定的、允许的，重要的是误差要控制在合理的范围内。1、某化学兴趣小组的同学欲在常温、常压下，用一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

5、的装置(盛放镁条的隔板有小孔，图中固定装 置已略去)进行实验，充分反应后，测得生成氢气的体积为V。已知本实验条件下，氢 气的密度为P。关于该实验，有如下说法：连接仪器后，要先检查装置的气密性；打开分液漏斗 的活塞，可观察到乙中稀硫酸进入装置丙中；当丙中无气泡产生，立即读取量筒戊 中水的积，即为反应生成氢气的体积；装置中的空气对实验结果无影响；利用该 实验原理，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.某校化学兴趣小组的同学利用下图装置进行实验.ABC(1) 实验目的：用高锰酸钾制取一瓶氧气，做细铁丝燃烧的实验.粗略测定加热一

6、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) 仪器认识：写出上图中仪器、的名称： ， .(4) 装置连接：为达到实验目的，各装置的正确连接顺序是(填接口的字母)：a f fd(5) 问题分析：实验过程发现B瓶中的水变红了，原因是 ; 用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作原因可能是_ 根据高锰酸钾的质量算出产生的氧气质量为理论值.如果实际测得氧气的体积超过理论 值，你认为原因可能是3、以下是研究实验室制取氧气的装置图，请按要求回答下列问题.BCDEF(1 )写出图中标号仪器的名称： ； .(2 )实验室用高锰酸钾制取氧气

7、，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)实验室用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 .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，发现量 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)，其主要原因是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连接实验装置并检查装置气密性 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，立即移出D中导管，准确读取并记录量筒内水的

8、体积。皿.经过滤等操作，准确称量并记录B中剩余固体物质的质 量。IV 该小组的甲同学根据反应前后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，根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) m中，正确的操作顺序是：过滤、_、_、称量。(3 )通过误差分析，化学小组发现乙同学所用数据不可靠。造成该数据不可靠的原因 及其对计算结果的影响是： II中，移出D中的导管内留存有水，导致计算结果偏小。 ，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

9、和锌的相对原子质量主要实验步骤 如下(必要的固定装置已略去)：连接装置并检查装置气密性；加入药品和水；记 录C中液面刻度(C为带有刻度的玻璃管)；由A向 B中滴加试剂至过量；待B中不再有气体产生并恢复 至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为 VmL (经查，该气体密度为pg/L )；将B中剩余固体 过滤、干燥并称重，称得剩余固体质量为Wg (1 ) A仪器的名称为 ；(2)B中发生的反应的化学方程式为： ；(3 )小黄在实验前将块状的铜锌合金磨成粉末状，其目的是：；(4 )如何检验该装置的气密性：(5 )为使测得的气体体积更精确，记录C中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还

10、应 ；(6 )小黄发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步是：(7 )通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验：；理由是 6、某学习小组用如图所示装置测定锌铜合金中铜的质量分数(已知：金属与酸时放出一定的热量)(1 )实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是(2 )实验操作步骤有：检查气密性，将药品和水装入各仪器中 连接好装置后，再进行的操作还有：记录C的液面位置； 将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重； 待B中不再有气体发生并恢复至室温后，记载C的液面地位； 由A向B滴加足量试剂；检查气密性.上述再进行的操作的顺序是(填序号)；记

11、载C的液面地位时，除视野平视外，还应(3 )该装置的气密性的检验方法是打开分液漏斗旋塞，从D管注入经济易得的，使U型管左右液面相平，关闭分液漏斗旋塞，提高管，说明装置的气密性好；(4) B中完全反应的判断依据是：(5 )若实验用锌铜合金的质量为ag，与稀硫酸充分反应后，测得氢气体积为V L ,为 求出合金中铜的质量分数，还缺少的一个数据是；A反应前加入稀硫酸的体积B反应前加入稀硫酸的质量分数C实验前反应装置中空气的体积D实验条件下氢气的密度（6 ）若a为0.4g , V为80mL ,合金中铜的质量分数为 （在实验条件下，h2的密度为0.09g/L ）;若实验用锌铜合金的质量为ag，与酸充沛反响

12、后，B中 剩余固体的质量为bg，则铜的质量分数为（7）实验过程中，若未冷却就读取气体体积，则测得铜的质量分数彳 （填“偏大”、“偏小”或“不受影响” ）若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铜的质量分数将 （填“偏大”偏小或不受影响）（8 ）可指导老师认为，利用上述实验装置，用测得的氢气的体积计算出的结果总会偏 小，原因是。7小海、小林、小明三同学一起测定双氧水溶液中溶质的质量分数。查阅资料：2H2O2芝三2H2O+ O2 f ；常温下氧气密度为1.42g/L。设计原理：将一定质量的双氧水样品与二氧化锰混合，测定反应产生的氧气的质 量，计算出h2o2的质量，继而得双氧水溶液中溶质的质量分数。过程方法

13、:（1）小海首先设计：向装有样品溶液（20 g ）的锥形瓶（75 g ）中投入0.5 g二氧化 锰，待双氧水反应完毕后测得锥形瓶和反应后混合物的总质量为95.1 g，则产生氧气 的质量是g，双氧水溶液中溶质的质量分数为。（2）小林对小海的设计提出质疑后，设计如中图的方案（只在上述方案中的锥形瓶上 加一干燥管），请你说明小林质疑的理由是（3 ）小明通过思考后，觉得他们的方案误差都较大，于是小明设计如右图的方案（试 剂用量不变）。请你说明小明认为他们误差较大的原因：。如果要满足小明的要求，该头验需用mL的量筒。1. C2、2KMnO =加热K MnO+MnO+0 f；试管 量筒；c b；试管口没有

14、放棉花团；42422集气瓶底没有放少量的水或铺一层细沙；未冷却到室温就读数3. （1）酒精灯 锥形瓶 （2）A E （3）催化 方程式略 所收集水的体积包含 了加入的过氧化氢溶液的体积（其他合理答案均可）（未移出F中的导管内留存有水，导 致计算结果偏小。4. （1） Zn + HSO = ZnSO + H f （2）洗涤（或洗净）、干燥 （3）未考虑B中液2442体所占体积 大5. （1）分液漏斗（2）Zn+H2S04=ZnS04+H2f（2分）（3）加快反应的速率【化学反应速率和 很多因素有关，如接触面积，浓度，温度等】（4）提高D管，静止片刻后，C、D液面仍存 在高度差，则气密性良好【管内

15、空气如果与外界空气连通的话，就不会保持高度差。】 （5） 使D、C中的液面相平【这个利用连通器原理，最右边的管子可以上下移动，保持液面平就 能使中间管子里的气体保持在标准大气压下。气压如果不同，气体的密度也会变化（气体 容易被压缩），计算会有误差】 （6）测量铜锌合金样品的质量（7）重新实验，中途添加酸时，会造成气体逸散，影响气体体积的精确测量.6. （1）除去合金外表的氧化膜（2）；使。和C的液面相平（3）水，一段时间后，液面不下降（4）B中不再有气泡产生（5）D（6）41.5%； （a-b）/aX100%（7）偏小；偏大（8）未考虑B中稀硫酸的体积7、(1)0.4；4.25%（2）氧气会带走水蒸气（3）托盘天平的精确度为O.lg，误差较大；需用500 mL量筒（因为产生氧气的体积 约是282 mL）。