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文档简介

实验四讨论：

对阿伏加德罗常数测定实验的分析与改进王俊人张丁元潘烺王廉皓蔺俊杰张国欢2015年11月4日讲解人：张丁元一.摘要经过讨论，我们对用电解法测定阿伏加德罗常数的实验，进行了实验误差的分析。对阿伏伽德罗常数与气体常数测定实验进行了改进:阴极：铂丝阳极：锌片电解液：硫酸锌称量质量增重称量→质量减少在一定程度上减少误差。原方案阴极,发生反应:Cu2++2eˉ=Cu阳极,发生反应2H₂O–4eˉ=O₂↑+4H⁺根据铜的增重可得到铜增加的物质的量。再根据通过的电量即可得到阿伏伽德罗常数。根据气体体积与气体物质的量(可由铜的增重算得)可求得气体常数。原方案的缺陷：需要测量的量测量时系统误差产生的原因仪器允差相对误差电流I200mA电流计仪器误差0.5mA0.26%铜片变化质量m千分之一电子称误差0.001g0.88%时间t人的反应时间和秒表误差0.11s(加上反应时间）0.0061%滴定管a滴定管误差0.05mL（允差）0.22%液柱高h测量时误差0.2cm0.48%氧气体积V氧气溶于水时产生的误差—很小改进方面主要针对氧气体积：原方案通过测量由阳极氧化产生氧气的体积,再经计算得到气体常数。氧气在水中有一定溶解度电解产生的气泡直径小,与溶液接触表面积大、溶解速率较快测定气体常数时误差较大新方案阳极：Zn−2e⁻=Zn2⁺阴极：2H₂O+2e⁻

=2OH⁻+H₂↑阿伏伽德罗常数及气体常数的计算公式:新方案仪器:直流稳压电源,直流电阻器,毫安表,分析天平,定槽水银气压表,导线,电极夹,秒表,温度计,50mL酸式滴定管,250mL烧杯,25mL移液管,铂电极,零号砂纸,米尺。试剂:纯锌片,硫酸锌溶液。装置图锌片步骤(1)滴定管无刻度部分的测量。(2)连接装置,初调电流。参照图1,取纯薄紫锌片(约3cm伊5cm),用零号砂纸擦用去离子水洗净,晾干。以铂丝做阴极,伸入量气管内。向

250mL烧杯中加入200mL电解液。以锌片做阳极,打开量气管活塞,用洗耳球从乳胶管口吸气,使溶液充满量气管,然后关闭活塞。接通电源,调节电阻箱的电阻和直流稳压电源的输出电压,使毫安表的读数在190mA左右。(3)电解。取下锌片,用去离子水洗净铜片并晾干。

在分析天平上称重(称准至0.1mg)后重新连接锌片,使量气管充满电解液。

接通电源同时启动秒表,记录电流强度。电解过程中随时调节电阻箱的电阻,以维持电流恒定。(5)记录数据及后处理。通电30min后,切断电源,取下锌片。用去离子水漂洗锌片并晾干。在分析天平上称重。测量量气管内液柱高度,记录温度和管内液面读数(精确至0.01mL)。总结通过测量氢气的体积，可有效的减小因溶解而引起的误差，从而使计算更加精确。除此之外还有以下对其他误差的讨论结果需要测量的量测量时系统误差产生的原因改进方法电流I200mA电流计仪器误差用更高精度电流表测定铜片变化质量m千分之一电子称误差使用万分之一电子称测量时间t人的反应时间和秒表误差可以多个同学同时计时取平均值滴定管a

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