化学反应气体体积测定仪

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项目背景

高二《化学》上册第十章第一节“测定1mol气体的体积”，教材中有一个测定气体摩尔体积的实验装置，但操作比较烦琐，如每次实验时，注射器要用三次，两次需要正确读数；在做平行实验时，装置中的液体要倒掉，同时留在容器壁上的水滴为该实验带来一定的误差，实验数据如下：

笔者对这一装置进行了改进，设计了新的“化学反应气体体积测定仪”。

基本结构

该装置主要由A、B、C三个部分组成(如图1)。

图1中，A是“Y”型试管，作为气体发生器；B是一个标示瓶，用做储液瓶，B瓶上口配套不锈钢支架，用来固定“Y”型试管，同时也固定c管的颈部，并使c管能上下移动；C管是用来量取气体体积的容器，它像一个倒置的液体量瓶，但这个倒置的液体量瓶的底部按了一段玻璃管，玻璃管上还配有与A管相连的导管及放气阀，放气阀用于调节反应前的c管内外液面高度。玻璃管上口配上数字式温度计探头，用于测定气体的温度。球体的上部标有“0”刻度线，球体的下部标有100～140mL刻度线(每一小格是0.5mL)，可准确读出进入量瓶的气体体积数。另外还装有能使C管上下升降的调节旋钮(旋钮带有阻尼作用)，用于调节反应完全后C管内外液面的高度使之相等。

材料及制作方法

使用材料：“Y”型试管、生物室用标本瓶、量液瓶、不锈钢皮、数字式温度计、导管等。

制作方法：量液瓶的瓶底部接了一段玻璃管，玻璃管上还配有与A管相连的导管及放气阀，玻璃管上口配上数字式温度计探头，不锈钢皮剪成条制成支架固定在标本瓶的上口，支架上制成二个弹簧夹，用来夹“Y”型试管及固定量气管。

使用方法

实验操作前的准备

首先在B瓶中加入水，加到B瓶中水的液面与C管中的水的液面都在c管上的“0”刻度线处(c管一定要放到B瓶的底部)。

实验操作步骤

气体体积测定仪的气密性检查：把c管上的导管的塞子塞进A管上，c管中的液面下降(在1分钟内不上升)，说明装置不漏气。

用砂纸擦去镁带表面的氧化物，称取(0.100～0.120g)镁带(精确到0.001g)加到A管中的一侧，再用量筒量取1.5mol／L硫酸10～15mL，小心地加入到A管的另一侧，然后夹在支架上(如图2)。

把c管上的导管塞子塞进A管，打开放气阀，使B瓶和c管内的液面相平(保持c管中的内外压强相平衡)，然后关闭放气阀(如图2)。

将A管向盛镁带的方向倾斜，待稀硫酸流入镁带使其充分反应。氢气通入C管，利用排水法的原理把C管中的水压到B瓶中(如图3)。

当镁带完全反应后，等待1～2分钟(待C管中气体温度稳定)，调节旋钮使c管慢慢升高，调到c管中的液面与B瓶中的液面相持平(如图4)。

读出C管中气体体积及数字式温度计上的温度，并记录在表格中。

打开A管上的塞子，调节旋钮使c管下降(使c管上的“0”刻度线与B瓶中的液面相平)。

重复上述操作进行第二、第三次实验，把数据记录在表格中。

本装置可用于各种化学反应气体体积的测定，精度高，操作方便。