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1、西北大学基础化学实验西北大学基础化学实验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一、实验目的一、实验目的二、实验原理二、实验原理三、实验器材三、实验器材四、实验步骤五、注意事项西北大学基础化学实验西北大学基础化学实验一、实验目的一、实验目的(1)学习气体密度法测定气体相对分子质量学习气体密度法测定气体相对分子质量 的原理和方法；的原理和方法；(2)熟练掌握启普发生器的使用熟练掌握启普发生器的使用；(3)掌握气体的净化和干燥的方法掌握气体的净化和干燥的方法；(4)进一步巩固分析天平使用。进一步巩固分析天平使用。西北大学基础化学实验西北大学基础化学实验二、实验原理二、实验原理 (1)(
2、1)根据阿伏伽德罗定律根据阿伏伽德罗定律根据阿伏伽德罗定律根据阿伏伽德罗定律:(2)(2)同温同压下，同体积的任何气体含同温同压下，同体积的任何气体含同温同压下，同体积的任何气体含同温同压下，同体积的任何气体含有相同数目的分子。因此有相同数目的分子。因此有相同数目的分子。因此有相同数目的分子。因此 ，在同温同压下在同温同压下，同体积同体积的两种气体的质量之比等于它们的的两种气体的质量之比等于它们的的两种气体的质量之比等于它们的的两种气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比，即相对分子质量之比，即相对分子质量之比，即相对分子质量之比，即 M1/M2=m1/m2=dMcoco2 2=mcoco2
3、2M空气空气空气空气/m空气空气空气空气=d空气空气空气空气29.0被测物相对分子质量被测物相对分子质量被测物相对分子质量被测物相对分子质量已知物的相对分子质量已知物的相对分子质量已知物的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本实验中把同体积的二氧化碳气体与空 气气(平均相对分子质量为平均相对分子质量为29.029.0)相比。这样相比。这样 二氧化碳的相对分子质量可按下式计算：二氧化碳的相对分子质量可按下式计算：西北大学基础化学实验西北大学基础化学实验（3 3）空气质量的求算：空气质量的求算：空气质量的求算：空气质量的求算：根据实验时的大气压根据实验时的大气压
4、根据实验时的大气压根据实验时的大气压(p p p p)和温度和温度和温度和温度(t t t t)，利用理想气体状态方程式，可计算出，利用理想气体状态方程式，可计算出，利用理想气体状态方程式，可计算出，利用理想气体状态方程式，可计算出同体积的空气的质量：同体积的空气的质量：同体积的空气的质量：同体积的空气的质量：m空气空气空气空气pV29.0/RT 其中空气体积其中空气体积其中空气体积其中空气体积V V须经实验测出。须经实验测出。须经实验测出。须经实验测出。Conclusion:Conclusion:经过以上步骤求得二氧化碳气体对空经过以上步骤求得二氧化碳气体对空经过以上步骤求得二氧化碳气体对空
5、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气的相对密度，从而测定二氧化碳气体的相对分气的相对密度，从而测定二氧化碳气体的相对分气的相对密度，从而测定二氧化碳气体的相对分子质量。子质量。子质量。子质量。（4 4）二氧化碳的质量：经实验测得二氧化碳的质量：经实验测得二氧化碳的质量：经实验测得二氧化碳的质量：经实验测得西北大学基础化学实验西北大学基础化学实验 仪器仪器：钢瓶，锥形瓶钢瓶，锥形瓶,台秤，分析天平台秤，分析天平 温度计，气压计，橡皮管，温度计，气压计，橡皮管，橡皮塞等。橡皮塞等。试剂试剂：HCl(6 6mol/Lmol/L),CuSO4(1mol/L)，N
6、aHCO3(1mol/L)，无水，无水CaCl2，大理石等。大理石等。三、实验器材实验器材1 1 1 1、二氧化碳的制取与收集、二氧化碳的制取与收集、二氧化碳的制取与收集、二氧化碳的制取与收集 按图连接好二氧化碳气体的发生和净化装置进行实验按图连接好二氧化碳气体的发生和净化装置进行实验按图连接好二氧化碳气体的发生和净化装置进行实验按图连接好二氧化碳气体的发生和净化装置进行实验。11大理石大理石大理石大理石+稀盐酸；稀盐酸；稀盐酸；稀盐酸；22CuSOCuSO4 4溶液溶液溶液溶液;3NaHCO;3NaHCO3 3溶液；溶液；溶液；溶液；44无水无水无水无水CaClCaCl2 2；55收集收集收
7、集收集 四、实验步骤四、实验步骤 西北大学基础化学实验西北大学基础化学实验2、称量、称量a、在分析天平上称量洁净而干燥的磨口锥、在分析天平上称量洁净而干燥的磨口锥 形瓶（空气形瓶（空气+瓶瓶+瓶塞）质量；瓶塞）质量；b、在分析天平上称量已充满、在分析天平上称量已充满CO2的锥形瓶的锥形瓶 （CO2+瓶瓶+瓶塞）质量；重复通二氧化瓶塞）质量；重复通二氧化 碳和称量操作，直到前后质量相符为碳和称量操作，直到前后质量相符为 止（两次质量相差止（两次质量相差0.4mg以内）；以内）；c、在瓶内装满水、在瓶内装满水,塞好塞子塞好塞子,在台称上准确在台称上准确 却称量（水却称量（水+瓶瓶+瓶塞）瓶塞）。西
8、北大学基础化学实验西北大学基础化学实验3、数据记录和结果处理、数据记录和结果处理室温室温t()_，T(K)_,气压气压p(Pa)_(空气空气+瓶瓶+塞子塞子)的质量的质量A=_ g第一次第一次(二氧化碳气体二氧化碳气体+瓶瓶+塞子塞子)的质量的质量B1=_ g第二次第二次(二氧化碳气体二氧化碳气体+瓶瓶+塞子塞子)的质量的质量B2=_ g(水水+瓶瓶+塞子塞子)的质量的质量C=_ g瓶的容积瓶的容积V(C-A)/1.00=_ mL瓶内空气的质量瓶内空气的质量m空气空气=pV29.0/RT=_g瓶和塞子的质量瓶和塞子的质量D=A-m空气空气=_ g二氧化碳气体的质量二氧化碳气体的质量mcoco2
9、 2 =BD _ g二氧化碳的相对分子质量二氧化碳的相对分子质量 Mcoco2 2=29.0mcoco2 2/m空气空气空气空气=_西北大学基础化学实验西北大学基础化学实验五、注意事项五、注意事项(1)(1)实验室不得进行违规操作，有问题向老实验室不得进行违规操作，有问题向老 师报告以便及时处理。师报告以便及时处理。(2)(2)分析天平的正确使用，注意保护天平，分析天平的正确使用，注意保护天平，防止发生错误的操作。防止发生错误的操作。(3)(3)在向锥形瓶装水时，注意瓶外保持干在向锥形瓶装水时，注意瓶外保持干 净，不要有水珠挂在瓶壁上。净，不要有水珠挂在瓶壁上。西北大学基础化学实验西北大学基础
10、化学实验为什么为什么(二氧化碳气体二氧化碳气体+瓶瓶+塞子塞子)的质量要的质量要在天平上称量，而在天平上称量，而(水水+瓶瓶+塞子塞子)的质量则可的质量则可以在台秤上称量？两者的要求有何不同？以在台秤上称量？两者的要求有何不同？六、思考题六、思考题西北大学基础化学实验西北大学基础化学实验注意注意电子分析天平电子分析天平电子分析天平电子分析天平使用方法使用方法使用方法使用方法1、把分析天平摆在干净平稳的桌面上，调节底部水平调节螺丝使天平处于水平位置；2、开机,点击键,天平进行显示自检,当天平显示”0.0000g”时,可以称量3、将称量样品放在秤上,关好防风罩的玻璃门4、等待数据稳定,读数AL104型a、每次称量时注意关好玻璃门每次称量时注意关好玻璃门b、放物体时注意轻拿轻放、放物体时注意轻拿轻放