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无机化学实验第四版置换法测定镁的摩尔质量实验报告

实验名称:置换法测定镁的摩尔质量
实验日期:
一、实验目的
1.了解置换法测定镁的相对原子质量的原理和方法 2.掌握气态方程和分压定律的有关的计算 3.练习使用量气管和气压计

温度:

气压:

二、实验原理
1.在一定的温度 T 和压力 P 下,一定质量 m 的镁与足量的稀硫酸反应,可置换出一定体

积 y 的氢气(含水蒸汽)

Mg+H2SO4===MgSO4+H2

常压下的氢气可近似看作理想气体,根据气体状态方程和化学方程式,则有:
PH2V=nH2RT=(m/M)RT R 为常数 R=8.314 R 的单位 Pa*m3/mol*K T=(t+273)K

根据分压定律:PH2=P-PH2O, (我们所需的是氢气的压力,但是我们不能直接得到, 所以我们通过大气的压力减去水蒸汽的压力便是我们想得到的氢气压力) 整理后可得:M=mRT/[(P-PH2O)]V 三、实验内容 1.用砂纸将镁条打光,清除掉表面氧化物膜,截取一段,在电子天平上准确称其质量。 2.装配好仪器,由漏斗注水至近于量气管刻度“0”的位置,上下移动漏斗以驱赶量气管 与橡皮管内的气泡。 3.检查装置是否漏气,将各连接处的橡皮塞塞紧,把漏斗下移适当的距离固定,如果连 气管内的液面只在开始时稍有下降,以后维持恒定,经 3 至 5 分钟不变,可判断装置不漏气。 4.将漏斗上移至原处,取下试管,用另外的漏斗向试管中注入 c(H2SO4)=2mol/L 溶液 5mL (切勿使酸沾在试管内壁上) 用一滴水将镁条沾在试管内壁上部, 前确保镁条不与酸接触, 将试管倾斜固定在铁架台上,塞紧橡皮塞,再一次检查装置是否漏气。 (根据连通器的原理检 查装置是否漏气) 5.将漏斗移至量气管近右侧,使两面处于同一水平面,几下量气管液面刻度。 6.将试管直立,使镁条落入酸中,而后将试管按原样固定,同时移动漏斗,是量气管与 漏斗液面始终大体保持一致。 7.镁条反应完后,待试管冷至室温(约经十几分钟,也可用冷水在试管外冷却) ,将漏斗 移至量气管近右侧, 使两者处于同一水平, 记下液面位置, 稍等 1 至 2 分钟, 再记下液面位置, 若两次读数相等,即表示管内温度与室温一致。 8.记下实验时的室温和大气压力。

四、实验数据(表中数据仅供参考,在计算时一定要注意小数点的后的有效数字)
镁的摩尔质量测定 实验序号 镁条质量 m/*10-3kg 反应后量气管内液面位置 /*10-6m3 反应前量气管内液面位置 /*10-6m3 氢气体积 V/*10-6m3 室温 t/摄氏度 大气压力 P/Pa*10*3 次方 时饱和水蒸汽压 PH2O/Pa*10*3 次方 氢气分压 PH2/Pa*10*3 次方 镁的摩尔质量 M/*10-3kg/mol 镁 的 摩 尔 质 量 的 平 均 数 M/*10-3kg/mol 相 对 误 差 =[ ( M
理]*100%


1 0.0574 70.8

2 0.0568 70.3

0.0

0.0

70.8 21.0 83.0 2.4877 80.5123 24.6 24.6

70.3 22.0 82.2 2.6447 80.1533 24.7

-M

理 ) /M

1.2%

M 理=24

两次结果相差不超过 0.5*10-3kg/mol 时可取平均数。


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