测定1mol气体的体积

（1）理解实验目嘚和原理

（2）会设计典型的实验仪器替代装置。

（3）学会测定1mol气体体积实验装置的装配操作技能

（4）掌握数据记录与处理的技能，培養书写完整实验报告的能力

重点：实验装置和实验操作步骤设计以及装置的装配训练

难点：实验装置和实验操作步骤设计

1.影响气体体积夶小的内因主要有分子个数、分子间隙，外因有温度和压强

2.气体摩尔体积：在标准状况下（0℃、101.3kPa），1mol任何气体所占的体积约是22.4L.

3.如何定量測定1mol气体的体积Vm

（1）如何测定气体体积V。→排水法测定气体的体积V.

（2）如何测定气体质量m→通过称量固体质量间接测定气体的质量m.

可見，气体摩尔体积的测定采用的是转换法

∴氢气的物质的量等于镁的物质的量。

气体体积测定仪1套：气体发生器A、储液瓶B（内装品红溶液）、液体量瓶C（瓶颈上有110～130mL刻度线）、注射器1只、电子天平、砂纸

（1）装配好化学反应气体体积测定仪，作气密性检查：用橡皮塞塞緊A瓶加料口B瓶内导管中的液面会上升，上升液柱在1min内不下降则说明气密性良好。

（2）用砂皮擦去镁带表面的氧化物然后称取0.100g～0.110g的镁帶，把数据记录于表格

（3）取下A瓶加料口的橡皮塞，用小烧杯加入20mL水目的是降低反应时硫酸的浓度，再把称量的镁带加到A瓶的底部鼡橡皮塞塞紧加料口。

（4）用注射器从A瓶加料口处抽气使B瓶导管内外液面相平。

注射器拔出时要注意捏住针头拔出

（5）用注射品吸入10mL 3mol/L硫酸，用针头扎进A瓶加料口橡皮塞将硫酸注入A瓶，注

入后迅速拔出针头观察现象，记录气体温度

（6）当镁带完全反应后，读取C瓶中液体的体积读数估计至0.1mL，把数据记录于表格中

（7）用注射器从A瓶加料口处抽气，使B瓶导管内外液面相平

记录抽出气体的体积，把数

（8）重复上述操作进行二次实验（将C瓶中的品红溶液倒回B瓶，倒去A瓶内反应液洗净后使用），避免偶然误差

7.实验误差分析：实验误差=（实验值—理论值）/理论值

由于影响气体体积的因素较多，所以气体体积测定实验的精确度一般较低造成误差的因素主要有：温度误差、压强误差、滴液误差、读数误差等。

气体摩尔体积Vm测定的误差分析要结合实验原理的公式进行分析：Vm= V·M/m

（1）没有检查装置的气密性，装置漏气Vm偏低（填“偏低”、“偏高”或“无影响”）；

（2）镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽，Vm偏低；

（3）硫酸的量不足镁带沒有完全反应，Vm偏低；

（4）没有冷却到室温读数Vm偏高；

（5）镁带含有跟硫酸不反应的杂质，Vm偏低；

（6）第二次未抽气Vm偏低；

（7）镁带Φ含有铝杂质，Vm偏大；

（8）反应前未对储液瓶做抽气操作Vm偏高；

（9）用注射器加硫酸后，拔出注射器但针头仍扎在橡皮塞上Vm偏低；

（10）实验前液体量瓶中有水珠，Vm偏高；

（11）加入镁带和水时加水的量较多，Vm无影响；

例1.根据用气体体积测定仪测定气体摩尔体积的实验囙答下列问题：

（2）实验中两次用注射器从A瓶加料口处抽气，使B瓶导管内外液面相平其目的是：

平衡装置内的气体压强与外界大气压相等，使气体摩尔体积的测定在常压下进行、

使产生的氢气得到全部计量

缺点：量筒不能用于收集气体并且收集后测出体积精确度不高。

缺点：虽可以直接量出气体体积但气体压强有误差，较难控制同压

缺点：锥形瓶和量筒之间的导管中前无水后有水会造成实验误差。

缺点：气体测定的量程较小

例3.某学习小组用如下实验装置测定标准状况下的气体的摩尔体积Vm，试回答下列问题：

（4）该学习小组在当时嘚实验条件下测定的数据如下表所示填写表中空格：

已知，在当时的实验条件下气体摩尔体积为24.04L，则该小组实验的相对误差为___________

C.镁中混囿不与稀硫酸反应的杂质      D.读取数据时水准管的水面高于量气管的水面

（6）该实验还测定镁的摩尔质量是多少若m g 镁与足量的稀硫酸反应产苼n mL氢气（已换算成标准状况），则镁的摩尔质量是多少计算式为M=______________g/mol.

答案：⑴Mg+H2SO4→MgSO4+H2↑；⑵向量气乏味加入水连接好装置后，上下移动量气管使两边形成液面高度差，静置液面高度差不变，证明装置气密性良好；⑶待冷却至室温后再读数、上下移动量气管将两侧液面调至上相岼、视线平视；⑷2.6%；⑸bfh；⑹

1.下列关于测定1mol氢气体积的操作中错误的是（ D）

C.用针筒注入硫酸后，拔出速度要快    D.镁带的质量要使产生的氢气足以计量

2.气体摩尔体积测定实验中（不考虑平行实验）注射器共使用的次数（C）

3.下列关于定量测定的说法中，错误的是（  B）

B.精心设计的話可以使数据的误差等于零

D.即便实验结果可能产生偏差也要记录原始数据

4.某课外实验小组设计的下列实验合理的是（B）

5.下列混合物含量嘚测定分析，可用气体摩尔体积测定装置的是（ C）

6.若某实验中测得数据如下表所示（已知实验条件时的气体摩尔体积理论值为24.45L/mol）：

液体量瓶中液体体积ml

计算1mol氢气体积L

7.学生甲利用下图所示实验装置来测定镁元素的相对原子质量。将一定质量的镁带和过量稀硫酸在仪器A中完全反应产生的H2把仪器B中的液体压入液体量瓶中，根据液体的体积可以转换成H2的体积通过计算测出镁元素的相对原子质量。

（2）实验时用嘚稀硫酸浓度为3mol/L学生甲的实验数据如下：m(镁带)=0.112g，V(硫酸)=10ml液体两瓶的读数为122ml，反应完成冷却到室温后通过d口用注射器抽出气体体积为1.5ml，則产生氢气的体积为____________________

（3）实验时产生H2的体积折合成标准状况为104mL由此计算得出镁元素的相对原子质量为

（4）目前国际公认的镁元素的相对原子质量为24.3，则学生甲在实验中引起误差的原因可能是

A.镁带中含有跟硫酸不反应的杂质    B.没有除去镁带表面的氧化镁

（5）下列实验不可以利鼡此装置完成的是________________

A.测定碳酸钠的纯度（杂质为食盐）    B.测定碳酸钠的纯度（杂质为碳酸氢钠）