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：实验目的、实验原理、实验内容、数据处理、存在的问题和注意事项。

一、实验目的：

1.学习启普发生器的工作原理和使用方法。

2.掌握气体的发生、净化等基本原理和操作方法。

3.学习理想气体状态方程式和阿伏加德罗定律。 

4.学习水银气压计的使用方法。

二、实验原理：

理想气体状态方程式为：pVnRT。

根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子。因此，在同温同压下，同体积的两种气体的质量之比，等于它们的相对分子质量之比。根据 pV=nRT，在同温同压下，同体积的两种气体的摩尔数相等，即：nl=n2本实验是测定相同体积的二氧化碳和空气（平均相对分子质量 M2 为 29.0) 相比，则氧化碳的相对分子质量（M1) 为：

算出二氧化碳的相对分子质量。

由上式可见，只要测定同体积的二氧化碳（W1）和空气的质量 (W2)，就计我们在相同条件下，测定锥行瓶（带瓶塞） 与二氧化碳的质量 (m1)、锥行瓶（带瓶塞）与空气的质量（m2)，则，二氧化碳的质量为：

Wl= (m1-m2)+ W2。

根据实验时测得的大气压和温度以及锥形瓶的容积，可以求出空气的质量 (W2) :

现在就是锥行瓶的容积的确定，可将锥行瓶充满水（一定盖上瓶塞！）称量（m3)，由于同体积的水和空气的质量相比，可以忽略不计，又由于水的密度为 1，则水的质量数值就是锥形瓶的容积数值。因此，最后可以测定二氧化碳的相对分子质量。

四、实验内容：

1.C02气体的制备与净化：

CO2气体由HCI和CaC03制取。使用简易装置，用分液漏斗和锥形瓶组装。制备反应式：CaC03+2HC1==CaC12+C02+H20净化过程：

（1）1molL-1CuS04：除去H2S，反应式：CuS04+H2S==CuS+H2S04

（2）mol·L-1NaHC03：除去HC酸雾，反应式：NaHC03+2HC1==NaC1+CO2+H20。

（3）浓H2S04：除去水分。

2. 测定：

（1）称量150mL锥行瓶：行瓶要干燥、洁净，选择合适的橡皮塞，盖在锥形。

瓶上松紧度要适宜，并在寒子的侧面标一记号，以利于下面实验时固定塞子的位置。

在分析天平上称量质量。

（2）收集C02：用排空气法收集净化后的CO2气体。

（3）称量收集CO2：在分析天平上量收集CO2和锥形瓶（带塞）。

（4）重复2、3操作：两次称量的之差不要大于0.2mg。

（5）测量锥行瓶的容积：在锥行瓶内装满水，注意瓶塞的位置，在台秤上称量2即可。

五、数据处理：

1.室温t(k)=273+xC；

2.气压p(pa)=示数（hpa）一=；

3.空气、瓶、塞的总质量G1(g)=；

4.第一次时，C02、瓶、塞的总质量G2(g)=；

5.第二次时，C02、瓶、塞的总质量G3(g)=；

6.C02、瓶、塞的平均总质量G4(g)=；

7.水、瓶、塞的总质量G5(g)=；

8.瓶的容积V(m3)=；

9.瓶内空气的质量W空气（g)=；

10.C02气体的质量WCO2(g)=；

11.CO2气体的相对分子质量(gmol-1)=；

12.C02气体的理论相对分子质量(g"moL-1)=44.0113。

六、存在的问题和注意事项：

1.本实验用工业大理石代替纯试剂CaC03制备CO2。一是反应速度太快，难以控制；二是粉末状试剂在反应过程中极易产生泡沫随气体导出，增加净化的难度。

2.在纯化过程中，“水汽”——最后洗涤。

3.收集气体完毕，在验满后一定要轻轻拔出导管，以避免快速抽出时搅动气体而带出。

4.每次盖塞时一定注意塞子的位置（以标记为准！）。

5.确定锥形瓶的体积时，水里面不能有气泡。在台称量时，要擦干外面的水滴。

6.本实验所使用的公式和定律，弄清它们之间的关系以及它们各自的单位。容器体积（V)m3：大气压（p)Pa：水的密度1.00gcm-3：摩尔气体常数（R)8.314 Pam3*k-1'mol-1。