气体摩尔常数R测定.ppt

气体摩尔常数R 的测定实验目的 学习测量气体体积的操作(装置的检漏、量气管液面的观察)； 学习气体分压的概念，利用理想气体状态方程式测定气体摩尔常数R； 学习电子天平的使用、量气管的洗涤； 学习有效数字、误差和数据处理实验原理及相关知识及相关知识 1.有效数字 概念 以数字表示有效数量，指在具体工作中实际能测量到的数字 Ø台天平称得30.5g，有效数字为3位分析天平称得30.5119g，有效数字为6位 数字“0”的分析Ø1.02与1.20中，0的作用；0.0012中，0的作用；实验原理及相关知识及相关知识 Ø3600 有效数字位数较模糊，一般看作4位；而3.60×103 ——3位有效数字Ø对数的有效数字位数仅取决于小数部分数字的位数，如pH=10.20，2位有效数字应用有效数字的规则Ø有效数字的最后一位数字一般是不定值，记录时只保留1位不定值；实验原理及相关知识及相关知识 Ø加减运算时，和或差的有效数字保留的位数，取决于这些数值中小数点后位数最少的数字；35.6208+2.52+30.519Ø积或商的有效数字位数，由其中有效数字位数最少的数值的相对误差决定，先确定有效数字的保留位数再计算。

0.1545×3.1Ø乘除运算中，9以上的大数9.00，9.83相对误差约1‰，当作4位数字处理实验原理及相关知识及相关知识 2. 误差及数据处理 误差的分类 Ø 系统误差、偶然误差、过失误差 误差的表示方法 Ø 准确度 表示测定的可靠性；Ø 绝对误差 X测-X真；Ø 相对误差 X测-X真/X真×100% Ø 它的等效式实验原理及相关知识及相关知识 Ø精密度： 表示各次测定结果的相互接近程度；Ø标准偏差S： 表示数据的离散程度，用来表示精密度的高低；<计算器中有计算S的功能>实验原理及相关知识及相关知识 Ø准确度和精密度是不同的概念，是实验结果好坏的标志分析工作中，最终的要求是准确，要准确，首先要精密度好但是，精密度高的不一定准确，可能存在系统误差控制偶然误差，可使测定的精密度好；同时校正系统误差，才能得到既精密又准确的分析结果实验原理及相关知识及相关知识 测定数据的取舍 （ Grubbs法 ）按三种不情的情况处理：Ø只有一个可疑值 X1

如它舍去，则另一个也舍弃检验时测定次数少1•在平均值的两侧，分别检验如有一个数据决定舍弃，则另一个检验时，测定次数少1，选择99%的置信界限• 当T≥T临时 则可疑值舍去T临(表3-10) : n=3，T临=1.15；n=4，T临=1.48 实验原理及相关知识及相关知识 测定数据的取舍 （ Grubbs法 ）Ø测定次数为2，计算平均值和相对相差Ø测定次数n≥3，用Grubbs法，计算 舍前，S、T，舍弃后计算 舍后 实验原理及相关知识及相关知识 3. 常数测定 讨论讨论测定气体摩尔常数R需用哪些数据，如何得到?P(H2)＝P(大)－P(H2O)；V(H2)；m(Mg)；T 实验原理及相关知识实验测得的R应有几位有效数字？ Ø若t=16.0 ，T=289.2； P(大)=101.96×103Pa， 查得P(H2O)＝18.177×102Pa；Ø考虑：P(H2)＝100.14×103Pa；V(H2)；m(Mg)；T的有效数字，再得出R应有几位有效数字实验步骤 1．称量洗净烘干一50mL烧杯；用砂纸处理镁条表面； 讨论讨论为什么要用砂纸处理，如何处理镁条? Ø除去表面的氧化物和脏物；砂纸对折夹住镁条向一个方向拉，用力要均匀，不能折断镁条。

若表面不平，镁条用木块垫，针对凹处擦，直至表面呈现金属光泽用干净纸片拉镁条除遗留物，砂纸等丢入垃圾桶 实验步骤 带到天平室的物品有哪些? Ø50mL小烧杯、长镁条、塑料镊子、小称量纸、记录笔、报告本 电子天平使用前，应做哪些检查?若不合格如何处理？ Ø检查天平盘、天平箱内是否清洁；若有洒落物，用毛刷扫出； Ø检查水平；若不水平调节螺旋脚，使气泡在黑圈内；Ø校正天平实验步骤 为什么要经常查看水平仪? Ø电子天平自重较轻，容易被碰撞移位造成不水平，影响称量结果 用哪种方法称量烧杯与镁条? Ø直接称量法，开启天平出现0.0000g后，将烧杯或镁条(用塑料镊子)放在称盘中心，关好门，待数字稳定，并出现质量单位g后读数，记录； 实验步骤 Ø控制长镁条的质量在80～105mg范围； Ø三等分镁条称出第一条镁条的质量，控制在25～35mg的范围用小称量纸包好，写上质量数，并在报告本上记录依次称出其余镁条质量； Ø称量结束按OFF键，将天平打扫干净，罩上布罩，填写登记卡 实验步骤 注意事项注意事项 Ø使用电子天平时不乱按键：常查看水平仪；关好门后读数；毛刷不碰称盘；保持称盘、天平箱的清洁；Ø可将镁条的一端稍向上折，使镊子取、放镁条方便；Ø将原始数据交指导教师审阅。

实验结果若不能通过，查出原因后重复称量；Ø做好天平的整理工作，多余的镁条交给指导教师；保存好镁条实验步骤 2．安装测定装置 量气管洗至内壁不挂水珠；将装置安装在近桌边；赶气泡 讨论讨论Ø使用洗液的注意事项 ：•重铬酸钾致癌，尽量少用；•待洗的器皿尽量干燥；•洗液有腐蚀性，使用时须小心；•洗液能反复用，用过的洗液倒回瓶中；实验步骤 如何洗涤量气管，量气管内壁为什么要洗至不挂水珠? Ø用洗液洗烧杯中盛约20 mL洗液，量气管的一端插入洗液，用洗耳球吸取10 mL洗液，用食指紧按管口慢慢倾斜近水平，转动量气管使内壁均洗到左手拿烧杯倾斜45 ° ，右手垂直拿量气管，下端靠在烧杯壁至洗液流出，用自来水冲洗干净Ø 内壁挂水珠，使V(H2)不准实验步骤 用橡皮管连接量气管、筒形漏气时，为什么要用水湿润，近距离操作? Ø水湿润可减少摩擦力；近距离操作可防止折断玻璃伤手 如何安装测定装置? Ø安装原则：从下到上，从左到右；各连接部分紧密吻合，无张力；整套装置平整、整齐，正确美观 实验步骤 Ø安装：用滴定管架做支柱先装十字夹(有一夹口朝上)，再装自由夹调节自由夹伸出的距离可调自由夹离支柱的远近装滴定管夹，并与自由夹互成90°。

滴定管夹在滴定管架的左边，自由夹在右边乳胶管不折叠，橡皮管下垂于桌边为什么要赶尽气泡？如何赶？ Ø若气泡进入量气管，使V(H2O)不准；上下移动漏斗，使气泡除去实验步骤 注意事项注意事项Ø小心使用洗液，洗液回收使用；Ø水湿润后近距离操作，不要折断玻璃伤手；Ø安装的装置要正确、美观实验步骤 3．检漏 讨论讨论为什么要检漏? Ø若装置漏气，V(H2)不准或无法测定 如何检漏，检漏的原理? Ø将漏斗上移或下移后固定，若量气管液面只在开始时稍有变化后即维持恒定，表示不漏气；在密闭容器内，气体的质量为定值，T、P一定，V为定值 实验步骤 注意事项注意事项Ø若漏气，依次检查：乳胶管与量气管、试管支管的连接处是否紧密；试管的平头塞塞紧否，两者是否匹配；乳胶管是否老化实验步骤 3．测定 用漏斗加酸，贴镁条、装试管调整漏斗高度使液面略低于零刻度，塞紧磨口塞再次检漏 Ø讨论讨论为什么用漏斗加酸? •避免试管壁上有酸，以免测定还未开始金属已与酸反应实验步骤 如何贴镁条? •将镁条展平，沾上水，斜持试管(支管朝上)，镁条放管口，用玻棒小心、沿壁慢慢送入直至支管下，轻压镁条贴于管壁为什么要调液面至略低于零分度? •避免反应后找不到液面。

为什么还要检漏?•因装置已重新安装 实验步骤 Ø注意事项注意事项•试管壁决不能沾上酸：取、放漏斗时保证不碰管壁；装过酸的试管一定用水冲洗干净才能用；•镁条紧贴在管壁，不能掉入酸中；实验步骤 反应前读数 Ø讨论讨论读数时为什么量气管与漏斗的液面要保持同一水平? •若不水平，量气管内压力不等于外压，使测定的V不准 实验步骤 怎样使读数准确 ?•量气管垂直；视线在弯月面的最低点，与液面成水平Ø注意事项注意事项•漏斗、量气管两液面同一水平后才能读数，读至0.01mL，立即记录 实验步骤 反应Ø讨论讨论反应时漏斗的液面为什么要低于量气管内液面? •避免量气管内的压力过大若管内压力过大，H2易泄漏，使V(H2)不准实验步骤 在反应过程中，量气管压入漏斗的水过多而溢出，对实验结果有无影响? • 无影响Ø注意事项注意事项•记住：调整液面至略低于零刻度、检漏、读数、记录、漏斗放低后才能开始反应实验步骤 反应后读数，记录V ，P(大)，TØ讨论讨论能否用冷水冷却试管? •不能，因量气管内气体的温度未冷至室温 实验步骤 未冷至室温对测定结果有何影响? •使测定的V(H2)偏大Ø注意事项注意事项•自然冷却至室温后读数 。

实验安排 先洗好50mL烧杯进烘箱后讲课，或提前一周洗净晾干；镁条处理干净后，去天平室称量；装置安装好，请指导教师作检查，合格后进行测定；将第一次测定数据交教师审阅，若不通过，检查出原因后再进行第二份镁条的实验；原始数据经教师审阅后方可计算，计算结果交教师，若不通过重做实验下次实验 盐酸浓度的标定；预习：Ø酸碱滴定法(实验教材P138)；Ø标准物质(基准物质)、酸碱指示剂、滴定曲线，多元碱的滴定；Ø数据记录以及处理的表格。