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實(shí)驗(yàn) 二氧化碳分子量測(cè)定及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的探究 二氧化碳分子量測(cè)定及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1.知道二氧化碳的物理性質(zhì),了解二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。 2.通過(guò)探究二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的基本過(guò)程3．學(xué)習(xí)氣體相對(duì)密度法測(cè)定分子量的原理和方法，加深理解理想氣體狀態(tài)方程式和阿佛加德 羅定律； 4．鞏固分析天平的使用； 5．了解啟普發(fā)生器的構(gòu)造和原理，掌握其使用方法，熟悉洗滌、干燥氣體的裝置。原理： 二、 原理： 1.二氧化碳性質(zhì)原理 二氧化碳性質(zhì)原理 1）一般情況下，二氧化碳不能燃燒也不能支持燃燒，二氧化碳的密度比空氣大柴油報(bào)警器，是 空氣密度的 1.5 倍，故二氧化碳可以滅火。 2） 3） 2.測(cè)定二氧化碳分子量的原理 測(cè)定二氧化碳分子量的原理 根據(jù)阿伏伽德羅定律可燃?xì)怏w報(bào)警器，同溫同壓下，同體積的任何氣體含有相同數(shù)目的分子。因此 ，在 同溫同壓下，同體積的兩種氣體的質(zhì)量之比等于它 們的相對(duì)分子質(zhì)量之比，即 M1/M2=W1/W2=d 其中：M1 和 W1 代表第一種氣體的相對(duì)分子質(zhì)量和質(zhì)量；M2 和 W2 代表第二種氣體的 相對(duì)分子質(zhì)量和質(zhì)量；d(=W1/W2) 叫做第一種氣體對(duì)第二 種的相對(duì)密度。

本實(shí)驗(yàn)是把同體積的二氧化碳?xì)怏w與空氣(其平均相對(duì)分子質(zhì)量為 29.0)相比。這樣二氧化 碳的相對(duì)分子質(zhì)量可按下式計(jì)算： M co2=Wco2×M 空氣/W 空氣=d 空氣×29.0 式中一定體積(V)的二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量 Wco2 可直接從天平上稱(chēng)出。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)的大氣壓(p) 和溫度(t)，利用理想氣體狀態(tài)方程式，可計(jì)算出 同體積的空氣的質(zhì)量： W 空氣＝pV×29.0/RT 這樣就求得了二氧化碳?xì)怏w對(duì)空氣的相對(duì)密度，從而測(cè)定二氧化碳?xì)怏w的相對(duì)分子質(zhì)量實(shí)驗(yàn)儀器及藥瓶： 三、 實(shí)驗(yàn)儀器及藥瓶：集氣瓶、啟普發(fā)生器、干燥管、橡皮管、鐵架臺(tái)、鑷子、毛玻璃、燒杯、蠟燭、 鹽酸、大理石塊、飽和碳酸氫鈉、濃硫酸、無(wú)水氯化鈣、鎂條、澄清石灰水。 制取二氧化碳的裝置圖： 四、 制取二氧化碳的裝置圖：1.鹽酸 2. 飽和碳酸氫鈉 3.濃硫酸 4.無(wú)水氯化鈣 5.向上排空氣法收集的二氧化碳五、 實(shí)驗(yàn)步驟 1.按上圖所示裝配好制取、凈化、和收集二氧化碳的裝置。檢查氣密性后分別裝入藥品。 2.收集足夠量的氣體。 （可用將燃燒著的木條放到瓶口如果木條熄滅說(shuō)明收集滿的方法檢驗(yàn) 氣體是否收集滿） 3.將二氧化碳傾倒入盛有高低不同的兩支蠟燭的燒杯中民用二氧化碳檢測(cè)，可見(jiàn)蠟燭由下而上依次熄滅。

4.將導(dǎo)氣管通入到澄清的石灰水里，可見(jiàn)澄清石灰水變渾濁 。 5.用坩堝鉗夾住一根用砂紙打磨光亮的鎂條，在酒精燈火焰上點(diǎn)燃民用二氧化碳檢測(cè)，迅速伸入集滿二氧化 碳的集氣瓶中，鎂條繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生耀眼的白光，生成白色固體，同時(shí)，在集氣瓶壁出現(xiàn) 黑色細(xì)小的顆粒物。(可見(jiàn)，說(shuō)二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，并不是絕對(duì)的。) 6.取一個(gè)潔凈而干燥的稱(chēng)量瓶，在天平上稱(chēng)出(空氣+瓶+塞子)的質(zhì)量。從啟普發(fā)生器產(chǎn)生 的二氧化碳?xì)怏w，通過(guò)飽和 NaHCO3 溶液、濃硫酸、無(wú)水氯化鈣，經(jīng)過(guò)凈化和干燥后，導(dǎo) 入稱(chēng)量瓶?jī)?nèi)。因?yàn)槎趸細(xì)怏w的相對(duì)密度大于空氣，所以必須把導(dǎo)氣管插入瓶底，才能 把瓶?jī)?nèi)的空氣趕盡。2～3 分鐘后，用燃著的火柴在瓶口檢查 CO2 已充滿后，再慢慢取出 導(dǎo)氣管用塞子塞住瓶口。在天平上稱(chēng)出(二氧化碳?xì)怏w+瓶+塞子)的質(zhì)量，重復(fù)通入二氧化 碳?xì)怏w和稱(chēng)量的操作， 直到前后兩次(二氧化碳?xì)怏w+瓶+塞子)的質(zhì)量相符為止(兩次質(zhì)量相 差不超過(guò) 1～2mg)。這樣做是為了保證瓶?jī)?nèi)的空氣已完全被排出并充滿了二氧化碳?xì)狻Ｗ?后在瓶?jī)?nèi)裝滿水，塞好塞子，在天平上稱(chēng)重，精確至 0.0001g. 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論項(xiàng)目 實(shí)驗(yàn)時(shí)的室溫(℃) 實(shí)驗(yàn)時(shí)的氣壓(Pa) 充滿空氣的錐形瓶＋塞子的質(zhì)量 W1(g) 第一次 W2(g) 充滿 CO2 的錐形瓶 ＋塞子的質(zhì)量 第二次 W3(g) 第三次 W4(g) 平均值 W5(g) 水＋錐形瓶＋塞子的質(zhì)量 W6(g) 錐形瓶的容積(mL)＝(W6－W1)÷1.00 瓶?jī)?nèi)空氣的質(zhì)量 W 空氣(g)＝pVM 空氣/RT CO2 氣體的質(zhì)量 WCO2(g)＝W5－W1＋W 空氣 CO2 的相對(duì)分子量 MCO2＝(W CO2÷W 空氣)×29.00 MCO2（文獻(xiàn)值） 相對(duì)誤差(%) 25 101000 32.4504 32.4759 32.4776 32.4788 32.4774 78.5298 46.08 0.05448 0.08148 43.37 44.01 -1.427%數(shù)據(jù)七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1)用二氧化碳澆蠟燭實(shí)驗(yàn)時(shí)，收集的二氧化碳要盡可能滿，盡可能純凈。

集氣瓶用較大 的為宜。傾倒時(shí)要沿杯壁往下倒，太快上下蠟燭一道熄滅，太慢，下面的蠟燭熄滅了，上 面的蠟燭還會(huì)繼續(xù)燃燒。教師最好事先做幾次，體驗(yàn)一下傾倒速度。以保證實(shí)驗(yàn)的成功。 2)二氧化碳和石灰水反應(yīng)時(shí)，通入二氧化碳的時(shí)間要控制好。出現(xiàn)明顯的渾濁即停止通 入二氧化碳。若繼續(xù)通入民用二氧化碳檢測(cè)，二氧化碳與碳酸鈣繼續(xù)反應(yīng)，生成可溶性的碳酸氫鈣，溶液又 變澄清。 3)做鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，眼睛盡量不要直視焰光。將鎂條點(diǎn)燃后迅速放入集氣瓶中并盡量將 鎂條伸入瓶子深處（二氧化碳密度較空氣的大主要存在于瓶子底部） 。 4)在進(jìn)行稱(chēng)量的過(guò)程中，手不能直接接觸稱(chēng)量瓶而是隔著紙去拿同時(shí)不能碰到水以免影響 稱(chēng)量結(jié)果。 八、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 這次的實(shí)驗(yàn)要在有限的時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)，不過(guò)由于做好了預(yù)習(xí)工作，所以整個(gè)過(guò) 程還算順利。這次試驗(yàn)讓我們加深學(xué)習(xí)了啟普發(fā)生器的使用特別是在試劑量的選取上讓我 們有了更直觀的印象。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)二氧化碳澆灌蠟燭實(shí)驗(yàn)的操作讓我們掌握了一些 實(shí)驗(yàn)上的操作技巧。總之，本次實(shí)驗(yàn)讓我們體會(huì)了制備二氧化碳及做其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的 難點(diǎn)和技巧點(diǎn)。

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