实验二氧化碳分子量的测定

实验 二氧化碳相对分子量的测定实验目的1、学习气体相对密度法测定分子量的原理、加深理解理想气体状态方程式和阿佛加德罗定律。2、掌握二氧化碳分子量的测定和计算方法3、进一步练习使用启普气体发生器和电子天平称量的操作。实验原理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。根据阿佛加德 罗定律，只要在同温、同压下，比较同体积的两种气体（ 设其中之一的分子量为巳知 ） 的质量，即可测定气态物质的分子量。本实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 mCO2M 空气/ m 空气其中， M 空气 29.02、理想气体状态方程PV=n R T3、制备二氧化碳 反应方程式：CaCO 3+2HCl=CaCl 2+CO 2+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。实验内容1、二氧化碳的制取、收集和净化2、第一次称量 取一个洁净而干燥的锥形瓶，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3、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，所以必须把导管伸入瓶底。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 ）。4、第二次称量： 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5、平行称量 重复 3、4 步操作，得 m2 m2=mco2+m 锥形瓶 +m 瓶塞6、将 4、5 的称量值即 m1、m2 求平均值 mB。mB mco2 平均 +m 锥形瓶 +m 瓶塞7、在锥形瓶内装满水，塞好瓶塞，注意橡皮塞进入的高度与记号相齐。8、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 瓶塞数据处理 根据阿佛加得罗定律：m 空气 / M 空气 = mCO2 / M CO2, 即MCO2 mCO2M 空气 / m 空气其中， M 空气 29.0即M CO2 29.0 mCO2/ m 空气 （1）那么，m 空气 ？mCO2？ 根据 PV=nRT ， PV=n 空气 RTPV=nRT m 空气RT/ M 空气则 m 空气 PV M 空气 /RTV？ 又因为 m 净水 Vd 水， m 净水 mc-m A 所以可求得 V（m 空气忽略不记）P 1atm,R=0.082 T 为室温即可求得 m 空气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。数据记录 室温 t/ 气压 p/PamAm1=m2=mB mcV （ mc-m A）/1.00 m 空气 mD=m A-m 空气 mCO2=m B-mDM CO2（空气 +锥形瓶 +瓶塞）的质量 第一次（ mco2+m 锥形瓶 +m 瓶塞 ） 的质量 第二次（ mco2+m 锥形瓶 +m 瓶塞 ）的质量mco2 平均 +m 锥形瓶 +m 瓶塞 水+ 锥形瓶 +瓶塞的质量 瓶的容积 瓶内空气的质量 瓶和塞子的质量 二氧化碳气体的质量 二氧化碳气体的相对分子质量 误差 注意事项1、锥形瓶要干燥。2、橡皮塞塞入瓶口的高度要一致。3、收集二氧化碳时要充满。 4、第一，二，三次称量要在电子天平上操作，第四次称量可以在台秤上 进行。