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1、實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五金屬鎂的相對(duì)原子量測(cè)定(金屬鎂的相對(duì)原子量測(cè)定(3學(xué)時(shí))學(xué)時(shí))一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)用置換法測(cè)定鎂的相對(duì)原子量。2.掌握理想氣體狀態(tài)方程和氣體分壓定律的應(yīng)用。3.掌握測(cè)量氣體體積的基本操作技術(shù)及氣壓表的使用技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理鎂與稀硫酸作用可按如下反應(yīng)定量進(jìn)行:MgH2SO4(?。組gSO4H2↑反應(yīng)中鎂的物質(zhì)的量(nMg)與生成氫氣的物質(zhì)的量()之比等于1。設(shè)所稱取金屬鎂2Hn條的質(zhì)量為mMg;鎂的摩
2、爾質(zhì)量為MMg。則:即1nMm2HMgMg?:2HMgMgnmM?鎂的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于鎂的相對(duì)原子量。假設(shè)該實(shí)驗(yàn)中的氣體為理想氣體,則有:RTnVP222HHH??RTVPn222HHH??式中:T為實(shí)驗(yàn)時(shí)熱力學(xué)溫度;為氫氣的分壓;為置換出來(lái)的氫氣的體積;R為氣體2HP2HV常數(shù)(8.314kPaLmol-1K-1)。由于實(shí)驗(yàn)中由量氣管收集到的氫氣是被水蒸氣所飽和的,所以量氣管內(nèi)氣體的壓力是氫氣的分壓()與實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)水的飽和蒸氣壓的
3、分壓()的總和,并等于外界大氣2HPOH2P壓(P)。即:P==P所以,2HPOH2P2HPOH2P22HOHMgMgV)P(PRTmM???若的單位為mL,則:2HV3HOHMgMg10V)P(PRTmM22????三、儀器和試劑三、儀器和試劑(一)儀器分析天平、50mL量氣管(或50mL堿式滴定管)、漏斗、橡皮管、試管、鐵架臺(tái)、滴定H2SO4反應(yīng)放出氫氣,這時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生的H2進(jìn)入量氣管中,將管中水壓入漏斗內(nèi),為使量氣管內(nèi)氣壓不至于過(guò)大
4、而造成漏氣,在管內(nèi)液面下降的同時(shí),漏斗可相應(yīng)地向下移動(dòng),使管內(nèi)液面和漏斗中液面大體上保持在同一水平上。鎂條反應(yīng)完畢后,待試管冷至室溫。然后使漏斗與量氣管的液面處于同一水平,記下液面位置。稍等1~2min,再記錄液面位置,如兩次讀數(shù)一致,表明管內(nèi)氣體溫度已與室溫相同。用另一份鎂條重復(fù)實(shí)驗(yàn)一次。6.記錄實(shí)驗(yàn)室的室溫和大氣壓P。7.從附錄中查出室溫下水的飽和蒸氣壓。OH2P五、數(shù)據(jù)記錄和處理五、數(shù)據(jù)記錄和處理ⅠⅡ鎂條質(zhì)量(mMg)室溫t(K)
5、大氣壓P(kPa)t(K)時(shí)飽和水蒸氣壓(kPa)OH2P反應(yīng)前量氣管液面讀數(shù)V1(mL)反應(yīng)后量氣管液面讀數(shù)V2(mL)氫氣的體積(mL)2HV鎂相對(duì)原子量實(shí)測(cè)值M實(shí)鎂相對(duì)原子量平均值M平鎂相對(duì)原子量的理論值M理論24.31測(cè)量的相對(duì)誤差(%)%||100MMM??理實(shí)理測(cè)量的相對(duì)誤差注釋①本實(shí)驗(yàn)裝置可以采用兩支50mL堿式滴定管用橡皮管連接的裝置,裝置簡(jiǎn)單易行。②在鎂條的放置過(guò)程中,如果鎂條長(zhǎng)度大于試管直徑,可將鎂條輕微彎曲一下,然
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