实验1 阿伏伽德罗常数的测定

1、4实验目的实验目的1236实验原理实验原理实验步骤实验步骤数据处理数据处理7问题讨论问题讨论实验一实验一 阿伏伽德罗常数的测定阿伏伽德罗常数的测定 仪器试剂仪器试剂5注意事项注意事项实验目的与要求：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。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。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。练习测量气体体积的操作。4. 学会正确使用分析天平。学会正确使用分析天平。难点：难点：重点：重点：数据处理数据处理 。测定原理；分析天平的操作。测定原理；分析天平的操作。实验原理：实验原理： 利用

2、置换反应，制得一定体积的利用置换反应，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，利用标准状况下下的体积，利用标准状况下H2的密度的密度求得求得H2的质量，利用的质量，利用Mg的物质的量求的物质的量求得得H2的物质的量。已知每个的物质的量。已知每个H2分子的分子的质量为质量为3.34 10-24g，求得阿伏伽德罗常求得阿伏伽德罗常数数(L)。 标准状况下标准状况下H2体积：体积：H2的物质的量为：的物质的量为： 2442H SO +Mg = MgSO + H TVOHppV5201001. 1)(15.273)()()()()(2molMg

3、MMgmMgnHn每个每个H2分子的质量分子的质量3.3410-24g，则阿伏伽德罗，则阿伏伽德罗常数为：常数为：)(1034. 33 .24089. 0)(1034. 3)()(1034. 324024024MgmVMgmMgMVMgnmL实验仪器与试剂：实验仪器与试剂：1. 仪器仪器 分析天平、量气管（碱式滴定管，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、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。气压计、温度计、反应管、滴定台、砂纸。2. 药品药品 H2SO4 ( 1molL-1)、镁条。、镁条。实验步骤实验

4、步骤:1. 称量镁条称量镁条 准确称取准确称取0.025 0.030 g 镁条镁条2份。份。2. 连接装置并检查气密性连接装置并检查气密性 (1) 按图按图1-1（P72）连接装置。）连接装置。 (2) 降低漏斗高度，检查气密性，若量气降低漏斗高度，检查气密性，若量气管中水面下降少许后保持恒定，表明装置管中水面下降少许后保持恒定，表明装置不漏气。不漏气。 图图1-1：气体体积测定装置：气体体积测定装置 1-量气管量气管 2-反应试管反应试管 3-漏斗漏斗 4-橡胶管橡胶管3. 测定前准备测定前准备 (1) 检漏后，取下反应管，用长颈漏斗向反应管检漏后，取下反应管，用长颈漏斗向反应管 底部注入底

5、部注入5 mL 1 mol/L的稀硫酸。的稀硫酸。 (2) 将称好的镁条用蒸馏水贴在反应管上半部。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，调整漏斗高度，使漏斗中水面与量气管齐平， 记下读数（准确至记下读数（准确至0.01mL）。）。4. 测定并记录数据测定并记录数据(1) 倾斜反应管，使镁条与稀硫酸反应，产生倾斜反应管，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。面与量气管水面齐平，记录数据。(2) 重复测定一次

6、，记录数据。重复测定一次，记录数据。实验序号实验序号III镁条质量镁条质量m(Mg) /g反应前量气管液面位置反应前量气管液面位置V0/mL反应后量气管液面位置反应后量气管液面位置Ve/mL氢气体积氢气体积V(H2)/mL大气压力大气压力p/Pa室温室温T时水的饱和蒸汽压时水的饱和蒸汽压p(H2O)/Pa氢气分压氢气分压p (H2)/Pa室温室温T/K标态下氢气的体积标态下氢气的体积V0 /mL阿佛伽德罗常数阿佛伽德罗常数LL的平均值的平均值相对误差相对误差=（L测测-L理理）/L理理100%数据处理数据处理注意事项注意事项 1. 保证装置保证装置不漏气不漏气。 2. 注意反应时，应不断调整漏

7、斗高度，防注意反应时，应不断调整漏斗高度，防 止试管被气流冲出。止试管被气流冲出。 3. 注意注意管内气体温度与室温相同后再读数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。塞紧接头，否则会打破试管。 5. 注意读数方法。注意读数方法。问题讨论问题讨论答：不需要准确；答：不需要准确； 用长颈漏斗加用长颈漏斗加H2SO4是为了防止是为了防止 H2SO4 沾在反应管壁上，防止镁条预先与硫酸沾在反应管壁上，防止镁条预先与硫酸 反应。反应。1. H2SO4的浓度和用量是否必须准确？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此实验中为什么使用长颈漏斗加入H2SO4?2. 本实验中的本实验中的Mg可用可用Al代替吗？代替吗？H2SO4可可 用用HCl代替吗？代替吗？答：不能用答：不能用Al代替，因为代替，因为Al反应太慢；反应太慢； 不能用不能用HCl代替，因为代替，因为HCl容易挥发。容易挥发。答：先连接装置，然后降低漏斗高度，检查答：先连接装置，然后降低漏斗高度，检查