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實驗 二氧化碳分子量測定及其性質實驗的探究 二氧化碳分子量測定及其性質實驗的探究實驗目的： 一、 實驗目的： 1.知道二氧化碳的物理性質,了解二氧化碳的化學性質。 2.通過探究二氧化碳的化學性質,體驗實驗探究的基本過程3．學習氣體相對密度法測定分子量的原理和方法，加深理解理想氣體狀態方程式和阿佛加德 羅定律； 4．鞏固分析天平的使用； 5．了解啟普發生器的構造和原理，掌握其使用方法，熟悉洗滌、干燥氣體的裝置。原理： 二、 原理： 1.二氧化碳性質原理 二氧化碳性質原理 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警器，是 空氣密度的 1.5 倍，故二氧化碳可以滅火。 2） 3） 2.測定二氧化碳分子量的原理 測定二氧化碳分子量的原理 根據阿伏伽德羅定律可燃氣體報警器，同溫同壓下，同體積的任何氣體含有相同數目的分子。因此 ，在 同溫同壓下，同體積的兩種氣體的質量之比等于它 們的相對分子質量之比，即 M1/M2=W1/W2=d 其中：M1 和 W1 代表第一種氣體的相對分子質量和質量；M2 和 W2 代表第二種氣體的 相對分子質量和質量；d(=W1/W2) 叫做第一種氣體對第二 種的相對密度。

本實驗是把同體積的二氧化碳氣體與空氣(其平均相對分子質量為 29.0)相比。這樣二氧化 碳的相對分子質量可按下式計算： M co2=Wco2×M 空氣/W 空氣=d 空氣×29.0 式中一定體積(V)的二氧化碳氣體質量 Wco2 可直接從天平上稱出。 根據實驗時的大氣壓(p) 和溫度(t)，利用理想氣體狀態方程式，可計算出 同體積的空氣的質量： W 空氣＝pV×29.0/RT 這樣就求得了二氧化碳氣體對空氣的相對密度，從而測定二氧化碳氣體的相對分子質量實驗儀器及藥瓶： 三、 實驗儀器及藥瓶：集氣瓶、啟普發生器、干燥管、橡皮管、鐵架臺、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.無水氯化鈣 5.向上排空氣法收集的二氧化碳五、 實驗步驟 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明收集滿的方法檢驗 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，可見蠟燭由下而上依次熄滅。

4.將導氣管通入到澄清的石灰水里，可見澄清石灰水變渾濁 。 5.用坩堝鉗夾住一根用砂紙打磨光亮的鎂條，在酒精燈火焰上點燃民用二氧化碳檢測，迅速伸入集滿二氧化 碳的集氣瓶中，鎂條繼續燃燒，產生耀眼的白光，生成白色固體，同時，在集氣瓶壁出現 黑色細小的顆粒物。(可見，說二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，并不是絕對的。) 6.取一個潔凈而干燥的稱量瓶，在天平上稱出(空氣+瓶+塞子)的質量。從啟普發生器產生 的二氧化碳氣體，通過飽和 NaHCO3 溶液、濃硫酸、無水氯化鈣，經過凈化和干燥后，導 入稱量瓶內。因為二氧化碳氣體的相對密度大于空氣，所以必須把導氣管插入瓶底，才能 把瓶內的空氣趕盡。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 導氣管用塞子塞住瓶口。在天平上稱出(二氧化碳氣體+瓶+塞子)的質量，重復通入二氧化 碳氣體和稱量的操作， 直到前后兩次(二氧化碳氣體+瓶+塞子)的質量相符為止(兩次質量相 差不超過 1～2mg)。這樣做是為了保證瓶內的空氣已完全被排出并充滿了二氧化碳氣。最 后在瓶內裝滿水，塞好塞子，在天平上稱重，精確至 0.0001g. 六、實驗結果與討論： 實驗結果與討論： 實驗結果與討論項目 實驗時的室溫(℃) 實驗時的氣壓(Pa) 充滿空氣的錐形瓶＋塞子的質量 W1(g) 第一次 W2(g) 充滿 CO2 的錐形瓶 ＋塞子的質量 第二次 W3(g) 第三次 W4(g) 平均值 W5(g) 水＋錐形瓶＋塞子的質量 W6(g) 錐形瓶的容積(mL)＝(W6－W1)÷1.00 瓶內空氣的質量 W 空氣(g)＝pVM 空氣/RT CO2 氣體的質量 WCO2(g)＝W5－W1＋W 空氣 CO2 的相對分子量 MCO2＝(W CO2÷W 空氣)×29.00 MCO2（文獻值） 相對誤差(%) 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%數據七、實驗注意事項 1)用二氧化碳澆蠟燭實驗時，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 面的蠟燭還會繼續燃燒。教師最好事先做幾次，體驗一下傾倒速度。以保證實驗的成功。 2)二氧化碳和石灰水反應時，通入二氧化碳的時間要控制好。出現明顯的渾濁即停止通 入二氧化碳。若繼續通入民用二氧化碳檢測，二氧化碳與碳酸鈣繼續反應，生成可溶性的碳酸氫鈣，溶液又 變澄清。 3)做鎂條燃燒實驗時，眼睛盡量不要直視焰光。將鎂條點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)在進行稱量的過程中，手不能直接接觸稱量瓶而是隔著紙去拿同時不能碰到水以免影響 稱量結果。 八、實驗總結 這次的實驗要在有限的時間內完成多個實驗，不過由于做好了預習工作，所以整個過 程還算順利。這次試驗讓我們加深學習了啟普發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，通過對二氧化碳澆灌蠟燭實驗的操作讓我們掌握了一些 實驗上的操作技巧。總之，本次實驗讓我們體會了制備二氧化碳及做其性質實驗過程中的 難點和技巧點。

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