阿伏伽德罗常数的测定
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。
实验一 阿伏伽德罗常数的测定
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实验目的 实验原理
仪器试剂
实验步骤
数据处理 注意事项 问题讨论
实验目的与要求:
1. 2. 3. 4. 掌握置换法测定阿伏伽德罗常数的原理。 熟悉理想气体状态方程和分压定律的应用。 练习测量气体体积的操作。 学会正确使用分析天平。
重点:
测定原理;分析天平的操作。
V0 M ( Mg )
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。
难点:
数据处理 。
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 3.3410-24g ,求得阿伏伽德罗常 数(L)。
H2SO4 + Mg = MgSO4 + H2 ↑
273.15 [ p p( H 2 O)] V 标准状况下H2体积:V0 1.01 105 T m( Mg ) (m ol) H2的物质的量为: n( H 2 ) n(Mg ) M ( Mg )
每个 H2 分子的质量 3.34×10-24g ,则阿伏伽德罗 常数为:
0.089 24.3 V0 L 24 24 3.3410 n( Mg ) 3.3410 m( Mg ) 3.341024 m( Mg ) m
THE END
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
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。
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。
问题讨论
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?
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。
数据处理
实验序号
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
I
II
Ⅲ
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%
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。
3. 本实验装置不漏气非常重要,如何 检验装置的气密性? 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。