试验八二氧化碳相对分子量的测定

试验六二氧化碳相对分子量的测定试验目的1、学习气体相对密度法测定分子量的原理、加深理解志向气体状态方程式和阿佛加德罗定律。2、驾驭二氧化碳分子量的测定和计算方法3、进一步练习运用启普气体发生器和电子天平称量的操作。试验原理1、阿佛加得罗定律：同温、同压、同体积的气体含有相同的分子数，即摩尔数相同。即：mAMAmBMB本试验是把同体积的二氧化碳气体与空气(其平均分子量为29.0)相比，此时有：m空气/M空气=mCO2/MCO2,即MCO2＝mCO2·M空气/m空气其中，M空气＝29.0=本试验关键是测：同温、同压下，同体积二氧化碳和空气的质量2、志向气体状态方程

PV=nRT

单位：R取值Pa•m3/mol·K8.3143kPa•L/mol·K8.3143atm•L/mol·K0.082063、二氧化碳的制取、收集和净化

反应方程式：

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O

因为大理石中含有硫，所以在气体发生过程中有硫化氢、酸雾、水汽产生。此时可通过硫酸铜溶液，碳酸氢钠溶液以及无水氯化钙除去硫化氢，酸雾和水汽。试验装置

1、第一次称量取一个干净而干燥的锥形瓶，选一个合适的瓶塞塞入瓶口，并在塞子上做一记号，以固定塞子塞入瓶口的位置，在电子天平上称量质量mA：mA=m空气+m锥形瓶+m瓶塞留意：1、锥形瓶要尽量小点，以免超出天平量程，且要干燥；2、胶塞作记号，每次用同一个瓶子，插入同一位置。试验步骤：2、收集二氧化碳在启普发生器中产生二氧化碳气体，经过净化、干燥后导入锥形瓶中。由于二氧化碳气体略重于空气，所以必需把导管伸入瓶底。检验收集满气体后，轻轻取出导气管，用塞子塞住瓶口(应与原来塞入瓶口的位置相同)。3、其次次称量：

在电子天平上称量二氧化碳、锥形瓶、瓶塞总质量m1：

m1=mco2+m锥形瓶+m瓶塞

4、第三次称量：

由于二氧化碳气流大小有别，是否收集满不易驾驭，平行称量，直到两次结果质量差1~2mg为止，计算时用较重的那次质量，得mBmB=mco2+m锥形瓶+m瓶塞5、在锥形瓶内装满水，塞好瓶塞，留意橡皮塞进入的高度与记号相齐。6、第四次称量在台秤上称取：水+锥形瓶+瓶塞的质量为mc：mc＝m水+m锥形瓶+m瓶塞留意：1、称量每次在同一天平上，以削减误差；2、CO2必需充溢，否则MCO2偏小；3、称量依次不能变更，否则误差大，时间长。4、锥形瓶，里边不能有气泡。在台秤称上称量时，要擦干外面的水滴。数据记录室温t/℃

气压p/Pa

（空气+锥形瓶+瓶塞）的质量mA=第一次（mCO2+m锥形瓶+m瓶塞）的质量m1=第二次（mCO2+m锥形瓶+m瓶塞）的质量m2=mB＝mCO2+m锥形瓶+m瓶塞

mB=水+锥形瓶+瓶塞的质量mC=瓶的容积V＝（mC-mA）/1.00

V=瓶内空气的质量m空气=瓶和塞子的质量mD=mA-m空气

mD=二氧化碳气体的质量mCO2=mB-mDmCO2=二氧化碳气体的相对分子质量MCO2=相对误差Er=依据PV=nRT，PV＝n空气RT＝m空气·RT/M空气则m空气＝PV·M空气/RTV＝？又因为：m净水＝V·d水，m净水＝mC-mA=m水–m空气≈m水所以可求得：V=m水/d水P＝1atm，R=0.082T为室温_____即可求得：m空气

MCO2＝29.0×mCO2/m空气数据处理

：又有二氧化碳气体的质量:

mCO2=mB-(mA-m空气)即可求得mCO2，将mCO2代入（1）式可求得MCO2，MCO2的理论值为44.0。计算误差确定误差(E)=测定值(x)-真实值(xT)误差越小(大)，精确度越高(低)；结果偏高(低)，正(负)误差。相对误差=

×100%

确定误差真实值启普发生器的构造、安装和运用方法三、启普发生器的构造与运用构造：葫芦状容器，球形漏斗，旋塞导管，塞子。试验室中常常利用启普发生器制备H2、CO2、H2S等气体。启普发生器不能受热，装在发生器内的固体必需是颗粒较大或块状的。移动时，应用两手握住球体下部，切勿只握住球形漏斗，以免葫芦状容器落下而打碎。运用：1．装配：在球形漏斗和玻璃旋塞磨口处涂一薄层凡士林油，插好球形漏斗和玻璃旋塞，转动几次，使其严密。2．检查气密性：开启旋塞，从球形漏斗口注水至充溢半球体时，关闭旋塞。接着加水，待水从漏斗管上升到漏斗球体内，停止加水。在水面做记号，静置片刻，如水面不下降，证明不漏气，可以运用。3．加试剂：从导气管口加入固体试剂，从球形漏斗加入酸。4．发生气体：打开旋塞，固液接触产生气体；关闭旋塞，由于气体的压力使液体与固体分别，反应停止。5．添加或更换试剂：从下口排出废液，从漏斗口添加液体；从导气管口加入固体。6．结束后处理：关闭旋塞，使反应停止，将废液倒入废液桶，固体倒出洗净回收，磨口部分垫上纸条。试验改进参考1、盐酸加量稍多或大理石杂质(如硫)含量较高时，酸雾、硫化氢将随CO2气体一并冲入NaHCO3洗气瓶中.碳酸氢钠丢失洗气作用，CO2气体中含有杂质气体，造成所称量CO2质量的值失真。★改进方法★：在启普发生器与NaHCO3洗气瓶之间增加一个缓冲瓶。它除缓冲作用外，更重要的是截住随CO2冲出启普发生器的杂质气体及酸雾。保证NaHCO3,洗气瓶有效的除去HCl气体。2、用锥形瓶收集二氧化碳，然后加盖软木塞，塞上做一记号进行称量的方法有3个缺点：(1)由于二氧化碳气流大小有别，是否收集满不易驾驭，故导致称量次数增加。延长试验时间。★改进方法★：CO2尾气通过盛饱和Ca(OH)2溶液的大试管中，待Ca(OH)2溶液变浑浊，说明集气瓶中CO2气体已满.收集二氧化碳气体即可结束。较好的限制了收集气体时间，削减了重复。试验改进参考(2)测锥形瓶容积时，由于软木塞为台形，盖入瓶口(记号到位)，无法将水注满锥形瓶的全部空间。给试验者造成水的体积并不等于二氧化碳体积的疑虑。同时，学生往往为使记号到位，向塞子施压，有时导致锥形瓶裂开，试验失败.(3)软木塞具有较强的吸水性，测定锥形瓶容积V.需注水称量.由于少量水吸入软木塞，致使二氧化碳与水体积不等。试验改进参考★改进方法★：收集二