实验4二氧化碳相对分子质量的测定

二氧化碳相对分子质量的测定制作人:徐晓花42SOH一、实验目的(1)了解气体密度法测定气体相对分子质量(2)的原理的方法；(2)了解气体的净化和干燥的原理和方法；(3)熟练掌握启普发生器的使用；(4)进一步掌握天平的使用。二、实验原理(1)根据阿伏伽德罗定律:同温同压下，同体积的任何气体含有相同数目的分子。因此，在同温同压下，同体积的两种气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比，即M1/M2=W1/W2=dMco2=Wco2×M空气/W空气=d空气×29.0被测物相对分子质量已知物的相对分子质量(2)本实验中把同体积的二氧化碳气体与空气(其平均相对分子质量为29.0)相比。这样二氧化碳的相对分子质量可按下式计算：（3）空气质量的求算：根据实验时的大气压(p)和温度(t)，利用理想气体状态方程式，可计算出同体积的空气的质量：W空气＝pV×29.0/RT经过以上步骤求得二氧化碳气体对空气的相对密度，从而测定二氧化碳气体的相对分子质量。其中空气体积V须经实验测出。（4）二氧化碳的质量：经实验测得三、实验仪器与试剂仪器：启普发生器，锥形瓶（250mL），台秤，分析天平，温度计，气压计，橡皮管，橡皮塞等。试剂：HCl(工业级，6mol·L-1),H2SO4(工业级)，饱和NaHCO3溶液，无水CaCl2，大理石等。四、实验步骤按图连接好二氧化碳气体的发生和净化装置进行实验。1—大理石+稀盐酸；2—饱和NaHCO3；3—浓H2SO4；4—无水CaCl2；5—收集器取一个洁净而干燥的锥形瓶，选一个合适的橡皮塞塞入瓶口，在塞子上作一个记号，以固定塞子塞入瓶口的位置。在天平上称出(空气+瓶+塞子)的质量。从启普发生器产生的二氧化碳气体，通过饱和NaHCO3溶液、浓硫酸、无水氯化钙，经过净化和干燥后，导入锥形瓶内。因为二氧化碳气体的相对密度大于空气，所以必须把导气管插入瓶底，才能把瓶内的空气赶尽。2～3分钟后，用燃着的火柴在瓶口检查CO2已充满后，再慢慢取出导气管用塞子塞住瓶口(应注意塞子是否在原来塞入瓶口的位置上)。在天平上称出(二氧化碳气体+瓶+塞子)的质量，重复通入二氧化碳气体和称量的操作，直到前后两次(二氧化碳气体+瓶+塞子)的质量相符为止(两次质量相差不超过1～2mg)。这样做是为了保证瓶内的空气已完全被排出并充满了二氧化碳气体。最后在瓶内装满水，塞好塞子(注意塞子的位置)，在台秤上称重，精确至0.1g。记下室温和大气压。五、数据记录和结果处理室温t(℃)____，T(K)____气压p(Pa)____(空气+瓶+塞子)的质量A____g(二氧化碳气体+瓶+塞子)的质量B____g(水+瓶+塞子)的质量C____g瓶的容积V＝(C-A)/1.00____mL瓶内空气的质量W空气____g瓶和塞子的质量D=A-W空气____g二氧化碳气体的质量Wco2＝B－D____g二氧化碳的相对分子质量Mco2____Mco2Mco2(实)－Mco2(理)(理)×100％=_______百分误差＝六、注意事项：(1)实验室安全问题。不得进行违规操作，有问题向老师报告以便及时处理。(2)分析天平的正确使用。注意保护天平，防止发生错误的操作。(3)气体的净化与干燥操作。(4)启普发生器的正确使用。七、思考题(1)在制备二氧化碳的装置中，能否把瓶2和瓶3倒过来装置？为什么?(2)为什么(二氧化碳气体+瓶+塞子)的质量要在天平上称量，而(水+瓶+塞子)的质量则可以在台秤上称量？两者的要求有何不同？(3)为什么在计算锥形瓶的容积时不考虑空气的质量，而在计算二氧化碳的质量时却要考虑空气的质量?