七个问题理清气体体积测定实验的思路[*]

(整期优先)网络出版时间:2023-06-16
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七个问题理清气体体积测定实验的思路[*]

韩雪松

(雄安容西容兴高级中学  河北雄安  071700)

在很多综合性实验题中,都涉及到气体体积的测定,很多同学对此一知半解,没有清晰的解题思路。下面以7个问题为主线,理清气体体积测定实验的思路。

例题:为测定镁铝合金中铝的含量,设计图1所示的实验:

图1

   (具体问题略)

问题1测量气体体积的目的是什么?

通过测量生成的H2的体积,求得H2的物质的量,然后求得Al的物质的量,就能得到铝的含量。所以测量体积的目的是求得气体的物质的量。

问题2测得了气体体积就能知道该气体的物质的量吗?

通过体积求得物质的量有两个方法:

方法1:n = Vm为某温度和压强下的气体摩尔体积)

方法2:pV = nRT推得n =

不管用哪种方法,仅知道气体的体积都不能求得物质的量,需要同时知道温度T、压强p和体积V才能求得物质的量n。

问题3如何测量收集气体的温度?

我们不能将温度计插入所收集的气体中测量温度,所以就冷却到室温之后,测量实验室温度就是所收集气体的温度。

问题4如何测量收集气体的压强?

同样不能直接测量所收集气体的压强,通过调节C管的高度,使B、C中液面相平,根据连通器原理,当两侧液面相平时,B中压强等于外界大气压。

答题模板:

答题模板

将收集的气体冷却到室温

调节×××与××两侧液面相平

视线与×××在同一水平线上

目的

得到气体温度

得到气体压强

准确读取气体体积

问题5生成的H2都进入B装置了吗?如果不能都进入B,会造成实验误差吗?

    生成的H2肯定没有都进入B中,锥形瓶中残留着大量的H2,但并不会造成误差,因为如果有V mL的H2残留在锥形瓶中,就会有V mL的空气被赶入到B中,所以对所测气体体积不会造成影响。

问题6如果向锥形瓶中滴水,会收集到气体吗?

如果向锥形瓶中滴加V mL的水,就会有V mL 的空气被赶入到B中,这样就会造成实验误差。当然,向锥形瓶中滴加NaOH溶液与滴加水一样,会造成误差,但因为相比于生成气体的体积,溶液的体积可以忽略不计,所以有时忽略该误差。

问题7图2中导管a的作用是什么?

图2

导管a有两个作用,第一个是平衡压强,使分液漏斗中的液体顺利滴落。第二个作用就是避免所加NaOH溶液体积对气体体积测定的干扰。

有导管a存在,当滴加V mL NaOH溶液时,就会有V mL 空气通过导管a进入到分液漏斗中,不会向B中排气,也就不会引起实验误差。

邢台市十三五规划课题基于核心素养的高中课堂教学策略研究”[课题编号:2001190]研究成果


[*] 邢台市“十三五”规划课题“基于核心素养的高中课堂教学策略研究”[课题编号:2001190]研究成果