物化实验——溶液偏摩尔体积的测定

物化实验——溶液偏摩尔体积的测定
物化实验——溶液偏摩尔体积的测定

溶液偏摩尔体积的测定

一、实验目的

1.掌握用比重瓶测定溶液密度的方法。

2.测定指定组成的乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积。 二、实验原理

在多组分体系中,某组分i 的偏摩尔体积定义为

,,,()

j i m i T p n i j V V n ≠???= ?

??? (1) 若是二组分体系,则有

2

1,1,,m

T p n V V n ???= ???? (2) 1

2,2,,m T p n V V n ??

?= ?

??? (3) 体系总体积

V=n1V1,m +n2V2。m (4)

将(4)式两边同除以溶液质量W

1,2,1212m m

V V W W V W M W M W

=+g g (5) 令

1,2,12,,m m V V V

W W W

ααα=== (6) 式中α是溶液的比容;α1,α2分别为组分1、2的偏质量体积。将(6)式代入(5)式可得:

α=W1%α1+W2%α2=(1-W2%)α1+W2%α2

(7)

将(7)式对W2%微分:

122122,%%

W W αα

αααα??=-+=+??即 (8)

将(8)代回(7),整理得

121%%

W W α

αα?=-?g

(9)

和 212%%

W W α

αα?=+?g (10)

所以,实验求出不同浓度溶液的比容α,作α—W2%关系图,得曲线CC′(见图15.1)。如欲求M浓度溶液中各组分的偏摩尔体积,可在M点作切线,此切线在两边的截距AB和A′B′即为α1和α2,再由关系式(6)就可求出V1,m 和V2,m 。 三、仪器与药品

1.仪器

恒温设备1套;分析天平(公用);比重瓶(10mL)2个;工业天平(公用);磨口三角瓶(50mL)4个。

2.药品

95%乙醇(分析纯),纯水。 四、实验步骤

1.调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。

图15.1 比容-质量百分比浓度关系

a A

C B M

A ′

B ′

C ′

W 2%

2.以95%乙醇(A)及纯水(B)为原液,在磨口三角瓶中用工业天平称重,配制含A质量百分数为0%,20%,40%,60%,80%,100%的乙醇水溶液,每份溶液的总体积控制在40mL左右。配好后盖紧塞子,以防挥发。

3.摇匀后测定每份溶液的密度,其方法如下:

用分析天平精确称量二个预先洗净烘干的比重瓶,然后盛满纯水(注意不得存留气泡)置于恒温槽中恒温10min。用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水。取出比重瓶,擦干外壁,迅速称重。

同法测定每份乙醇—水溶液的密度。恒温过程应密切注意毛细管出口液面,如因挥发液滴消失,可滴加少许被测溶液以防挥发之误。

五、数据处理

1、根据(实验温度19℃)时水的密度和称重结果,计算比重瓶的体积。

干燥的比重瓶质量:9.7783g;加入蒸馏水的比重瓶的质量:20.3031g;

19℃时水的密度为0.9984g/mL; 计算出比重瓶的体积:10.5416mL。

2、计算各溶液中乙醇的准确质量分数。

原始数据:

3、计算实验条件下各溶液的比容。

4、以比容为纵坐标,乙醇的质量百分数为横坐标作曲线,并在30%乙醇处作切线于两侧纵轴相交,即可求得Aα和Bα。

根据图像中可知A α=0.9852,B α=1.1533。

5、求算含乙醇

30%的溶液中各组分的偏摩尔体积及100g 该溶液

的总体积。 根据

1,2,12,,m m V V V

W W W

ααα===, 可以计算出A V =17.75,B V =53.13. 100g 该溶液的总体积为:102.85mL 。 五、注意事项

1.实际仅需配制四份溶液,可用移液管加液,但乙醇含量根据称重算得。

2.为减少挥发误差,动作要敏捷。每份溶液用两比重瓶进行平行测定或每份样品重复测定二次,结果取其平均值。 六、思考题

1.影响实验结果精度的主要因素是什么?

在试验中并没有严格控制其温度,可能使计算出的结果与标准值出现偏差;乙醇有挥

发性,在配制溶液过程中可能会挥发掉一部分乙醇,会对实验结果造成误差。

2.偏摩尔体积有可能小于零吗?

有可能。在特定的体积、温度条件下,有可能出现体积减小的情况。但是在实际情况

中很难出现这种情况。

(学习的目的是增长知识,提高能力,相信一分耕耘一分收获,努力就一定可以获得应有的回报)

高中化学气体摩尔体积的练习题和答案

高中化学气体摩尔体积的练习题和答案 一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分) 1.(2010南充高一检测)在标准状况下,与12 g H2的体积相等的N2的( ) A.质量为12 g B.物质的量为6 mol C.体积为22.4 L D.物质的量为12 mol 解析:n(H2)=12 g2 g/mol=6 mol,则标准状况下n(N2)也应为6 mol,6 mol N2的质量为6 mol×28 g/mol=168 g,在标准状况下的体积为6×22.4 L. 答案:B 2.(2011广东韶关市高一检测)NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( ) A.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的分子数目相同 B.17 g氨气所含电子数目为10NA C.在常温常压下,11.2 L氮气所含的原子数目为NA D.2 g氢气所含原子数目为NA 解析:在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的分子数目相同,故A 正确;在标准状况下,11.2 L氮气所含的原子数目为NA,常温常压下,气体摩尔体积增大,所含的原子数目小于NA,故C不正确;2 g氢气所含原子数目为2NA,故D不正确. 答案:AB 3.(2011徐州师大附中检测)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( ) A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L B.25℃,1.01×105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA C.在常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5 NA

D.标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5 NA 解析:A项,He为单原子分子,NA个He在标准状况下的体积均为22.4 L.B 项,64 g SO2的物质的量为1 mol,原子数为3 NA,与气体所处状况无关,B项正确.C项条件应为标准状况,D项,标准状况下,H2O不是气体. 答案:B[ 4.(2010曲靖高一检测)标准状况下,下列物质占体积的是( ) A.98 g H2SO4 B.6.02×1023个CO2 C.44.8 L HCl D.6 g H2 解析:A中H2SO4为液态,体积较小;B中n(CO2)=1 mol,体积为22.4 L;D 中n(H2)=3 mol,体积为3×22.4 L. 答案:D 5.(2011运城高一检测)常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( ) 解析:等质量时,摩尔质量最小的CH4的物质的量,同温同压下气体体积. 答案:D 6.(2010芜湖高一检测)如图两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是( ) A.所含原子数相等 B.气体密度相等 C.气体质量相等 D.摩尔质量相等 解析:同温同压时,体积相等的两气体,具有相同的分子数,因为都是双原子分子,故所含原子数相等,由于N2和O2的比例不固定,故两瓶气体的质量不一定相等,密度和摩尔质量也不一定相等. 答案:A 7.如果a g某气体中含有该气体的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的

高一化学气体摩尔体积练习题及答案A

高一化学气体摩尔体积练习题及答案A 一、气体摩尔体积〔引入〕前面我们学习了物质的量的有关知识,请同学们回忆物质的量与质量、粒子数目之间有什么关系?物质的量是怎样把宏观质量与微观粒子数联系起来的?〔思考〕 1、物质的量(n)、微粒数(N)和阿伏加德罗常数(NA)之间有什么关系? 2、物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间有什么关系?(学生回答)〔讨论+计算〕在0℃、1、01105Pa时1mol 下列物质的体积为多少? 〔讨论〕由体积数据结合物质状态可得出什么结论?结论: 1、在相同条件下,1mol气体所占的体积比1mol固体或液体所占的体积大得多 2、在相同条件下,1mol固体或液体的体积各不相同,而 1mol气体的体积却几乎完全相同〔思考〕从微观角度分析,物质的体积由哪些因素决定? (一)决定物质的体积(V)的微观因素:〔思考〕 1、固体、液体体积的主要决定因素有哪些?〔思考〕 2、气体体积的主要决定因素有哪些?些?[实验启示] 气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。〔思考〕分子间的平均距离受哪些条件影响?是怎样影响

的?〔讨论〕为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢?其他的相同条件下,1mol任何气体所占的体积是否都相同呢? (二)气体摩尔体积定义:单位物质的量的气体所占的体积。符号:Vm单位:L/mol或m3/mol等公式:N对象:任何气体(纯净或混合气体)标准状况:温度:0℃、压强 1、01105Pa标准状况:Vm约 22、4L/mol思考:1mol气体在任何状况下所占的体积是不是都相等? 是不是都约为22 、4L?几点注意: 1、状态:气体 2、状况:一定温度和压强下,一般指标准状况 3、定量:1mol 4、数值:约为22 、4L 5、通常状况:20℃、1atm(与标准状况比较) 6、气体体积与微粒数目有关,与种类无关。 7、结论:在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22 、4L。 8、有关计算:(标准状况下) V=n 22、4L/mol(n—气体的物质的量) 二、例题 (一)、选择题:

乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定

乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定 一、实验目的 1、掌握用比重瓶测定溶液密度的方法。 2、加深理解偏摩尔量的物理意义 。 3、测定乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积。 二、实验原理 在多组分体系中,某组分i 的偏摩尔体积定义为 j n p r i n V V ,,m i,???? ????= (1) 若是二组分体系,则有 2,,1m 1,n p r n V V ???? ????= (2) 1 ,,2m 2,n p r n V V ???? ????= (3) 体系总体积 m m total V n V n V ,22,11+= (4) 将(4)式两边同除以溶液质量W W V M W W V M W W V m m ,222,111?+?= (5) 令 2 ,21,1, , ααα===W V W V W V m m (6) 式中α是溶液的比容;α1,α2分别为组分1、2的偏质量体积。

将(6)式代入(5)式可得: α=W1%α1+W2%α2=(1-W2%)α1+W2%α2 (7) 将(7)式对W2%微分: 2 12% α αα +-=??W (8) 将(8)代回(7),整理得 % % 121W W ??-=ααα (9) 和 % % 212W W ??+=ααα (10) 图1 比容-质量百分比浓度关系 所以,实验求出不同浓度溶液的比容α,作α—W2%关系图,得曲线CC′(见图1)。欲求M浓度溶液中各组分的偏摩尔体积,可在M点作切线,此切线在两边的截距AB和A′B′即为α1和α2,再由关系式(6)就可求出V1,m 和V2,m 。 三、仪器与试剂 仪器:分析天平(公用);比重瓶(5mL)2个; 工业天平(公用);磨口三角瓶(50mL)4个。

物质的量气体摩尔体积练习题及答案

物质的量气体摩尔体积 练习题及答案 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

1.下列关于物质的量和摩尔质量的叙述,正确的是() A.水的摩尔质量是18 g B.0.012 kg 12C中含有×1023个碳原子 C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧 D.1 mol任何物质都含有×1023个分子 解析:选B。A选项,摩尔质量的单位是g·mol-1,A选项错误;B选项,碳是由原子构成的,根据规定,0.012 kg 12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数,近似为×1023mol-1,B选项正确;在使用“摩尔”作为物质的量的单位时,应该用化学式指明粒子的种类,而不使用该粒子的中文名称,而且选项C中表示水的组成时,氢、氧的含义也不具体,C选项错误;D选项,构成物质的基本粒子有分子、原子和离子,并非任何物质都是由分子构成的,D 选项错误。 2.下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是() A.×1023叫做阿伏加德罗常数 B.12 g碳-12含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数 C.含有阿伏加德罗常数个微粒的物质是1摩尔 D.1摩尔氯含有×1023个氯分子 解析:选BC。摩尔的基准是0.012 kg 12C所含碳原子数,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。阿伏加德罗常数为×1023mol-1,而不是×1023。用摩尔来表示粒子时应指明具体微粒。如1 mol Fe、1 mol H+、1 mol e-等,不能说1摩尔氯。 3.(2010年南充高一检测)在标准状况下,与12 g H2的体积相等的N2的() A.质量为12 g B.物质的量为6 mol C.体积为22.4 L D.物质的量为12 mol 解析:选B。12 g H2的物质的量为6 mol,因二者体积相等,所

有关气体摩尔体积的计算

有关气体摩尔体积的计算 学习误区 学习有关气体摩尔体积计算时,要注意综合地运用各有关概念,把概念、公式吃透,有些题目有意把具体的数值抽象化,增大难度,以便更好地考查学生对概念的理解深度,这时就要准确把握概念,审题时,可以把抽象的符号想象为具体的数值,以利于分析和理解题意。 学习点拨: 有关气体摩尔体积的计算,一般是把摩尔的概念、气体的摩尔体积,摩尔质量以及阿佛加德罗定律、溶液的物质的量浓度综合起来,有时还要用到化学式和式量等概念。 例1,(99年全国高考题)用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重ag时,在阳极上同时产生bL氧的气(标况下),从而可知M的原子量为.() A. B. C. D. 分析:此题综合性很强,解答此题需用到的知识概念较多,其中有电解知识,电子守恒原理;气体摩尔体积,物质的量以及物质的化学式和式量等。 解答此题的关键是电子守恒原理,即析出氧气时O-2失电子总数等于金属离子得电子总数。即氧气物质的量的4倍等于析出金属的物质的量的x倍。 设M的原子量为m 则有:×x=×4 m= 答案:C 例2:某物质A在一定条件下加热分解,产物都是气体,反应方程式可以如下表示:2A B+2C+2D,测得生成的混和气体对氢气的相对密度为d,则A的式量为() A.7d B.5d C.2.5d D.2d 分析:2molA物质完全分解生成气体:1molB,2molC,2molD。而生成物的平均式量是氢气的d倍,即平均式量为2d,根据质量守恒原理,设A的式量为x则: 2x=2d×5=10d x=d=5d 答案:B 习题: 1.设N A表示阿佛加德常数,下列说法正确的是() A.标准状况下,如果5.6L O2含有n个氧分子,则N A约为4n B.常温常压下,1mol氦气含有的原子数为N A C.1L0.1mol/L的H2S溶液中所含H+数为0.2N A D.常温下1mol Cl2与足量NaOH溶液反应,转移的电子数为2N A(H2S在水溶液中只小部分电离) 2.某氯原子质量为ag,12C原子质量为bg,用N A表示阿佛加德罗常数,下列说法错误的是:() A.氯元素的相对原子质量一定是12a/b

物化实验-溶液偏摩尔体积的测定

溶液偏摩尔体积的测定 一、实验目的 1.掌握用比重瓶测定溶液密度的方法。 2.测定指定组成的乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积。 二、实验原理 在多组分体系中,某组分i 的偏摩尔体积定义为 ,,,() j i m i T p n i j V V n ≠???= ? ??? (1) 若是二组分体系,则有 21,1,,m T p n V V n ?? ?= ? ??? (2) 1 2,2,,m T p n V V n ???= ???? (3) 体系总体积 V=n1V1,m +n2V2。m (4) 将(4)式两边同除以溶液质量W 1,2,1212m m V V W W V W M W M W =+ (5) 令 1,2,12,,m m V V V W W W ααα=== (6) 式中α是溶液的比容;α1,α2分别为组分1、2的偏质量体积。将(6)式代入(5)式可得: α=W1%α1+W2%α2=(1-W2%)α1+W2%α2 (7) 将(7)式对W2%微分: 122122,%% W W αα αααα??=-+=+??即 (8) 将(8)代回(7),整理得 a M B ′ C ′

121% % W W α αα?=-? (9) 和 212% % W W α αα?=+? (10) 所以,实验求出不同浓度溶液的比容α,作α—W2%关系图,得曲线CC′(见图15.1)。如欲求M浓度溶液中各组分的偏摩尔体积,可在M点作切线,此切线在两边的截距AB和A′B′即为α1和α2,再由关系式(6)就可求出V1,m 和V2,m 。 三、仪器与药品 1.仪器 恒温设备1套;分析天平(公用);比重瓶(10mL)2个;工业天平(公用);磨口三角瓶(50mL)4个。 2.药品 95%乙醇(分析纯),纯水。 四、实验步骤 1.调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。 2.以95%乙醇(A)及纯水(B)为原液,在磨口三角瓶中用工业天平称重,配制含A质量百分数为0%,20%,40%,60%,80%,100%的乙醇水溶液,每份溶液的总体积控制在40mL 左右。配好后盖紧塞子,以防挥发。 3.摇匀后测定每份溶液的密度,其方法如下: 用分析天平精确称量二个预先洗净烘干的比重瓶,然后盛满纯水(注意不得存留气泡)置于恒温槽中恒温10min 。用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水。取出比重瓶,擦干外壁,迅速称重。 同法测定每份乙醇—水溶液的密度。恒温过程应密切注意毛细管出口液面,如因挥发液滴消失,可滴加少许被测溶液以防挥发之误。 五、数据处理 1、根据(实验温度19℃)时水的密度和称重结果,计算比重瓶的体积。 干燥的比重瓶质量:9.7783g ; 加入蒸馏水的比重瓶的质量:20.3031g ; 19℃时水的密度为0.9984g/mL; 计算出比重瓶的体积:10.5416mL 。

高中化学-1mol气体体积的测定(学生版)

一、相关知识回顾 1.气体摩尔体积 在标准状况(指_____℃,__________kPa ,符号S.T.P.)下,1mol 任何气体所占的体积都约是22.4L ,这个体积叫做气体摩尔体积。符号是V m ,单位为L/mol 。22.4L/mol 是在标准状况下气体摩尔体积的物理常数。 Vm = n V 单位:L/mol 2.气体体积与其他物理量之间的转换 【练习】如果ag 某气体中含有分子数为b ,则cg 该气体在标准状况下的体积是 ( ) A .22.4bc/aN A L B .22.4ab/cN A L C .22.4ac/bN A L D .22.4b/cN A L 二、测定1mol 气体体积的实验 1.实验原理 以1摩尔H 2体积的测定为例,用一定量的镁跟足量稀硫酸反应产生氢气,并测定其摩尔体积。 1mol 气体体积的测定 知识梳理 /M 物质的量 气体体积 (标况下) 微粒数 质量 ×V m /V m ×N A / N A × M

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑ 则Vm=_________________________________________ ___________________________________________ 2.实验装置 气体摩尔体积测定装置由三部分组成,A是________________,B 是________________,C是__________________。 3.实验步骤 (1)装配好化学反应气体体积测定仪,做__________________。 (2)用砂皮擦去镁带表面的氧化物,然后称取0.100~0.110g镁带(精确至0.001g),把数值记录于表格。 (3)在A瓶出气口处拆下胶管,使A瓶倾斜,取下A瓶加料口橡皮塞,用小烧杯加入约20mL 水于A瓶中(目的是________________________),再把已称量的镁带加到A瓶底部,用橡皮塞塞紧加料口。 (4)用注射器在A瓶加料口抽气,使B瓶导管内液面和导管外液面持平。注射器拔出时要注意捏住针头拔出。 (5)用注射器吸取10mL 3mol/L硫酸,用针头扎进A瓶加料口橡皮塞慢慢注入硫酸。观察现象,记录气体温度。 (6)当镁带完全反应后,读出C瓶中液体的体积,读数估计至0.2~0.3mL(最小刻度值0.5mL 的一半),记录于表格。 (7)用注射器在A瓶加料口抽气,使B瓶中导管内外液面持平。记录抽出气体的体积,把数据记录于表格。 (8)将计算后的氢气体积填入表格。 (9)重复上述操作进行第二次实验。 【思考1】如何进行装置气密性的检查? 【思考2】镁带表面的氧化膜为什么要擦去?

高一化学气体摩尔体积练习题及答案A

一、气体摩尔体积 〔引入〕前面我们学习了物质的量的有关知识,请同学们回忆物质的量与质量、粒子数目之间有什么关系?物质的量是怎样把宏观质量与微观粒子数联系起来的? 〔思考〕 1. 物质的量(n )、微粒数(N )和阿伏加德罗常数(N A )之间有什么关系? 2. 物质的量(n )、质量(m )和摩尔质量(M )之间有什么关系? (学生回答) 〔展示〕 粒子数 宏观 微观 体积 粒子数 〔讨论+计算〕在0℃、1.01×105 Pa 时1mol 下列物质的体积为多少? 〔讨论〕由体积数据结合物质状态可得出什么结论? 结论: 1. 在相同条件下,1mol 气体所占的体积比1mol 固体或液体所占的体积大得多 2. 在相同条件下,1mol 固体或液体的体积各不相同,而1mol 气体的体积却几乎完全相同 〔思考〕从微观角度分析,物质的体积由哪些因素决定? (一)决定物质的体积(V )的微观因素: 1. 粒子数目 2. 粒子大小 3. 粒子间距离

〔思考〕1. 固体、液体体积的主要决定因素有哪些? 粒子数目 固、液体体积 粒子大小 取决于 〔思考〕2. 气体体积的主要决定因素有哪些? [实验启示]气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。 粒子数目 气体体积 粒子间平均距离(d) 取决于 〔思考〕分子间的平均距离受哪些条件影响?是怎样影响的? 〔讨论〕为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢?其他的相同条件下,1mol 任何气体所占的体积是否都相同呢? (二)气体摩尔体积 定义:单位物质的量的气体所占的体积。 符号:V m 单位:L/mol或m3/mol等 公式:n V V m 对象:任何气体(纯净或混合气体) 标准状况:温度:0℃、压强1.01×105Pa 标准状况:Vm约22.4L/mol 思考:1mol气体在任何状况下所占的体积是不是都相等? 是不是都约为22 .4L? 几点注意: 1、状态:气体 2、状况:一定温度和压强下,一般指标准状况 3、定量:1mol

化学计算专题——物质的量气体摩尔体积燃烧及关于方程式的计算解读

化学计算专题 ——物质的量、气体摩尔体积、燃烧及关于方程式的计算 [考点扫描] 1.有关物质的量的计算 2.有关气体摩尔体积的计算 3.利用化学方程式的计算 4.有关燃烧热的简单计算 [知识指津] 1.本章知识网络 2.摩尔质量的计算 (1)物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间的关系为:

(2)已知阿伏加德罗常数(N A)和摩尔质量,则一个某粒子的质量(m a)为: 同理,若已知m a、N A,则M=m a·N A。 3.标准状况下气体体积的计算 (1)体积(V)与物质的量(n)的关系 n(mol)= (2)体积(V)与气体质量(m)的关系 = (3)体积(V)与粒子数(N)的关系 = 总之: 4.阿伏加德罗定律的推论: 根据理想气体状态方程pV=nRT及n=、可得出下列结论:①同温同压下,气体的分子数与其体积成正比:T、p相同=

②温度、体积相同的气体,压强与其分子数成正比:T、V相同= ③分子数相等,压强相同的气体,体积与其温度成正比:n、p相同= ④分子数相等,温度相同的气体,压强与其体积成反比:n、T相同= ⑤同温同压下,气体的密度与其相对分子质量(实际是摩尔质量)成正比:T、p相同= ⑥同温同压下,体积相同的气体,相对分子质量与其质量成正比:T、P、V相同= ⑦同温同压下,等质量的气体相对分子质量与其体积成反比:T、P、m相同= 5.气体摩尔体积的计算 (标准状况下V m=22.4L/mol) 6.关于物质的量浓度的计算 (1)基本关系式的计算公式:c B=,c B物质的量浓度,n B溶质的物质的量,V溶液的体积(L) (2)与溶液质量分数的换算:c= c表示物质的量浓度,表示溶液的密度,W表示溶液的质量分数,M表示溶质的摩尔质量。 (3)溶液稀释(浓缩)的计算:c1V1=c2V2(稀释定律) 稀释前后溶质的物质的量不变,用于物质的量浓度溶液稀释。 (4)气体溶于水的物质的量浓度的计算:

实验二溶液偏摩尔体积的测定实验报告思考题绘图

实验二 溶液偏摩尔体积的测定 一、实验目的 偏摩尔量是溶液中一个重要参数,有许多性质都与偏摩尔数量有关。本实验是测定溶液的偏摩尔体积。 1. 掌握用比重瓶测定溶液密度的方法; 2. 运用密度法测定指定组成的乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积; 3. 学会恒温槽的使用。 4. 理解偏摩尔量的物理意义。 二、预习要求 1.复习课堂讲授内容,真正理解偏摩尔量的物理意义。 2.理解摩尔体积—摩尔分数图与比容—质量百分数图之间的关系。 三、实验原理 在多组分体系中,某组分i 的偏摩尔体积定义为 ,,,() j i m i T p n i j V V n ≠???= ? ??? (1) 若是二组分体系,则有 21,1,,m T p n V V n ???= ? ??? (2) 1 2,2,,m T p n V V n ?? ?= ? ??? (3) 体系总体积 V=n1V1,m +n2V2。m (4) 将(4)式两边同除以溶液质量W 1,2,1212m m V V W W V W M W M W =+ (5) 令 1,2,12,,m m V V V W W W ααα=== (6) 式中α是溶液的比容;α1,α2分别为组分1、2的偏质量体积。将(6)式代入(5)式可得: α=W1%α1+W2%α2=(1-W2%)α1+W2%α2 (7)

将(7)式对W2%微分: 122122,%% W W αα αααα??=-+=+??即 (8) 将(8)代回(7),整理得 121%% W W ααα?=-? (9) 和 212%% W W α αα?=+? (10) 所以,实验求出不同浓度溶液的比容α,作α—W2%关系图,得曲线CC′(见图15.1)。如欲求M浓度溶液 中各组分的偏摩尔体积,可在M点作切线,此切线在两边的截距AB和A′B′即为α1和α2,再由关系式(6)就可求出V1,m 和V2,m 。 四、仪器与药品 1.仪器 恒温设备1套;分析天平(公用);比重瓶(10mL)2个;工业天平(公用);磨口三角瓶(50mL)4个。 2.药品 95%乙醇(分析纯),纯水。 五、实验步骤 调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。 以95%乙醇(A)及纯水(B)为原液,在磨口锥形瓶瓶中用分析天平称重,配制含A体积百分数为0%,20%,40%,60%,80%,100%的乙醇水溶液,每份溶液的总体积为20ml 。配好后盖紧塞子,以防挥发。摇匀后测定每份溶液的密度,其方法如下: 用分析天平精确称量一个预先洗净烘干的比重瓶,然后盛满纯水(注意不得存留气泡),用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水。擦干外壁,迅速称重。 同法测定每份乙醇—水溶液的密度。恒温过程应密切注意毛细管出口液面,如因挥发液滴消失,可滴加少许被测溶液以防挥发之误。 六、注意事项 图15.1 比容-质量百分比浓度关系 a A C B M A ′ B ′ C ′ W 2%

气体摩尔体积的概念及计算【含答案-习题-2015】

【基础过关】 1、等质量的下列物质在常温常压下体积最大的是(B) A、浓硫酸 B、CO2 C、铁粉 D、冰水混合物 2、同温同压下,下列关于氢气和氧气的叙述正确的是(B) ①等体积的氢气和氧气所含的分子数相等; ②氢分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的; ③氢分子和氧分子大小相同; ④氢分子和氧分子本身的大小对气体体积的影响可以忽略不计。 A、①②③ B、①②④ C、①④ D、②③ 3、下列有关气体体积的叙述正确的是(B) A、一定温度和压强下,气体体积的大小由构成气体的分子大小决定 B、一定温度和压强下,气体体积的大小由气体的分子数决定 C、不同的气体,若体积不同,则他们所含的分子数也不同 D、1 mol 任何气体所占的体积都约为22.4 L 4、标准状况是气体所处的一种特殊条件,指的是(C) A、20 ℃、101 kPa B、20 ℃ C、0 ℃、101 kPa D、101 kPa 5、下列说法正确的是(B) A、1 mol 任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol B、0℃、101 kPa 下,相同体积的H2和O2具有相同的分子数 C、1 mol 气体的体积为22.4 L ,则该气体一定处于标准状况下 D、2 mol CO2的体积约为44.8 L 6、(双选题)下列说法正确的是(A、D) A、标准状况下,1 mol CO2 的体积是22.4 L B、1 mol H2所占的体积一定是22.4 L C、标准状况下,6. 02 × 10 23 个Cu 原子所占的体积约是22.4 L D、标准状况下,28 g N2与CO 的混合气体的体积为22.4 L 7、下列说法正确的是(D)

气体摩尔体积习题及答案详解

气体摩尔体积 1.四种因素:①温度和压强 ②所含微粒数 ③微粒本身大小 ④微粒间的距离,其中对气态物质体积有显著影响的是 ( ) A .②③④ B .②④ C .①③④ D .①②④ 2.下列有关气体体积的叙述中,正确的是 ( ) A .一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子大小决定 B .一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小由构成气体的质量大小决定 C .不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同 D .一定的温度和压强下,各种气体的物质的量决定它们的体积 3.当温度和压强一定时,决定气体体积大小的主要因素是( ) A .分子直径的大小 B .分子间距离的大小 C .分子间引力的大小 D .分子数目的多少 4.在标准状况下,与12 g H 2的体积相等的N 2( ) A .质量为12 g B .物质的量为6 mol C .体积为22.4 L D .分子数为6.02×1023 5.如果a g 某气体中含有的分子数为b ,则c g 该气体在标准状况下的体积是(式中N A 为阿伏加德罗常数的值)( ) A.22.4ab cN A L B.22.4bc aN A L C.22.4ac bN A L D.22.4b acN A L

6.在标准状况下,由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体,其体积约为() A.8.4 L B.11.2 L C.14.0 L D.16.8 L 7.同温同压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是() 8.在一定条件下,1体积气体A2和3体积气体B2完全反应生成了2体积气体X(体积在相同条件下测定),则X的化学式是() A.AB2B.A2B3 C.AB3D.AB2 9.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是() A.甲的分子数比乙的分子数多 B.甲的物质的量比乙的物质的量少 C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 10.下列两种气体的分子数一定相等的是() A.质量相等的N2和CO B.体积相等的CO和C2H4 C.等温、等体积的O2和N2 D.等压、等体积的N2和CO2 11.标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L,其质量为7.60 g,则混合气体平均相对分子质量为________;混合气体中甲烷的体积为________;一氧化碳的质量为________。

高二化学测定气体的体积的方法

资源信息表 第十章说明 本章主要介绍了三个定量实验的原理、装置、操作步骤、数据处理、误差分析等知识与方法。这些内容是高中化学教学的重点,是帮助学生形成化学定量测定科学方法、态度、技能的重要载体。定量实验的原理与方法是本章教学的重点,误差分析是本章教学的难点。 本章教材内容是在学生学习了物质的量、气体摩尔体积、物质的两浓度,电解质溶液,卤素、氮硫、金属等化合物知识,掌握了一些探究物质性质与变化的

常见方法的基础上,引导学生学习定量测定实验的基本方法,为今后深入学习化学知识以及认识现代化工生产中,定量测定的应用做准备。 通过本章的学习,帮助学生体会定性实验与定量实验区别,认识定量实验的原理与方法,形成严谨思维品质和科学素养。通过测定1摩尔气体体积、结晶水含量测定、中和滴定三个原理和方法的学习,以及实验方案讨论与设计,掌握相关仪器的使用方法与操作技能,了解定量实验设计的关键,理解间接测定的方法,掌握定量实验的基本原理与一般方法,以及从具体到抽象的思维方法;体验定量测定中转化的思想方法对人类科学活动的影响与作用,初步形成严谨的科学态度和习惯,以及环境保护意识;感悟实事求是、严肃认真、一丝不苟的科学态度对个人和社会发展的重要作用。

10.1 测定1mol气体的体积(共3+1课时)第1课时测定1mol气体体积的方法 [设计思想] 测定1摩尔气体体积的定量实验是教材的重点,也是学生学习的难点。它是帮助学生体会定性实验与定量实验区别,认识定量实验设计的方法,形成严谨思维品质和科学素养的重要载体。教学设计着重于学生自己对实验的设计、改进、完善。通过测定1摩尔气体体积的实验方案讨论与设计,了解定量实验设计的关键,概括出定量实验的基本原理与一般方法,掌握从具体到抽象的思维方法,以及间接测定的方法,体验定量测定中转化的思想方法对人类科学活动的影响与作用,初步形成严谨的科学态度和习惯。 一.教学目标 1.知识与技能 (1)气体摩尔体积与温度和压强的关系(B)。 (2)定性实验与定量实验的区别,定量实验中的直接测量与间接测量及其相互关系(A)。(3)测定1摩尔气体体积的实验设计技能(B)。 2.过程与方法 (1)综合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,明白实验原理。 (2)通过测定1摩尔气体体积的实验设计,认识定量测定中转化的思想方法。 (3)初步学会间接测定的方法,提高分析、转化、归纳、总结的能力。

物质的量 气体摩尔体积练习题及答案

1.下列关于物质的量和摩尔质量的叙述,正确的是( ) A.水的摩尔质量是18 g B.0.012 kg 12C中含有×1023个碳原子 C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧 D.1 mol任何物质都含有×1023个分子 解析:选B。A选项,摩尔质量的单位是g·mol-1,A选项错误;B选项,碳是由原子构成的,根据规定,0.012 kg 12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数,近似为×1023mol-1,B选项正确;在使用“摩尔”作为物质的量的单位时,应该用化学式指明粒子的种类,而不使用该粒子的中文名称,而且选项C中表示水的组成时,氢、氧的含义也不具体,C选项错误;D选项,构成物质的基本粒子有分子、原子和离子,并非任何物质都是由分子构成的,D选项错误。 2.下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是( ) A.×1023叫做阿伏加德罗常数 B.12 g碳-12含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数 C.含有阿伏加德罗常数个微粒的物质是1摩尔 D.1摩尔氯含有×1023个氯分子 解析:选BC。摩尔的基准是0.012 kg 12C所含碳原子数,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。阿伏加德罗常数为×1023 mol-1,而不是×1023。用摩尔来表示粒子时应指明具体微粒。如1 mol Fe、1 mol H+、1 mol e-等,不能说1摩尔氯。 3.(2010年南充高一检测)在标准状况下,与12 g H2的体积相等的N2的( ) A.质量为12 g B.物质的量为6 mol

C .体积为22.4 L D .物质的量为12 mol 解析:选B 。12 g H 2的物质的量为6 mol ,因二者体积相等,所 以N 2的物质的量也为6 mol ,B 正确,N 2的质量为:28 g/mol×6 mol =168 g ,A 错误;体积为22.4 L/mol×6 mol=134.4 L ,C 错误。 4.下列说法中,正确的是( ) A .气体的摩尔体积为22.4 L·mol -1 B .1 mol H 2的质量是2 g ,它所占的体积是22.4 L C .在标准状况下,1 mol 任何气体所占的体积都为22.4 L·mol -1 D .在标准状况下,1 mol 任何气体所占的体积都约为22.4 L 解析:选D 。A 项、B 项气体的体积只有在标准状况下才正确;C 项,体积的单位为L 。 5.两个体积相同的容器,一个盛有NO ,另一个盛有N 2和O 2,在同温、同压下,两容器内的气体一定具有相同的( ) A .原子总数 B .质子总数 C .分子总数 D .质量 解析:选AC 。根据阿伏加德罗定律可知两种气体具有相同的分子数,又因为都是双原子分子,原子总数也相同。 6.一定量的液态化合物XY 2,在一定量O 2中恰好完全反应:XY 2(l)+3O 2(g)===XO 2(g)+2YO 2(g),冷却后在标准状况下,测得生成物的体 积为672 mL ,密度为2.56 g·L -1,则 (1)反应前O 2的体积为________。 (2)化合物XY 2的摩尔质量是________。 (3)在XY 2分子中,X 、Y 两元素质量比为3∶16,则X 、Y 两元素 分别为________和________(写元素名称)。 解析:(1)由题中方程式:XY 2(l)+3O 2(g)===XO 2(g)+2YO 2(g)可 知,该反应是反应前后气体分子数不变的反应,即反应前后气体体积相同。因反应物中的XY 2为液态,故反应前O 2的体积为672 mL 。 n (O 2)=672×10-3 L L·m ol -1 = mol 。 (2)因XY 2与O 2恰好完全反应,且它们的物质的量比为1∶3(由方 程式知),故XY 2的物质的量为 mol 。又因反应后的气体体积为672 mL , 密度为2.56 g·L -1,则反应后气体总质量为:m =ρV =2.56 g·L -1×672×10-3 L =1.72 g ,根据质量守恒定律: m (XY 2)=1.72 g -m (O 2) =1.72 g - mol×32 g·mol -1=0.76 g , M (XY 2)=错误!=76 g·mol -1。

物质的量及气体摩尔体积计算专题

物质的量及气体摩尔体积计算专题 1、各物理量之间的关系: 2.阿伏加德罗定律的推论: 根据理想气体状态方程pV=nRT及n=、可得出下列结论: ①同温同压下,气体的分子数与其体积成正比:T、p相同= ②温度、体积相同的气体,压强与其分子数成正比:T、V相同 = ③分子数相等,压强相同的气体,体积与其温度成正比:n、p相同 = ④分子数相等,温度相同的气体,压强与其体积成反比:n、T相同=

⑤同温同压下,气体的密度与其相对分子质量(实际是摩尔质量)成正比:T、p相同= ⑥同温同压下,体积相同的气体,相对分子质量与其质量成正比:T、P、V相同= ⑦同温同压下,等质量的气体相对分子质量与其体积成反比:T、P、m相同= 4.气体摩尔体积的计算 (标准状况下V m=22.4L/mol) 5.关于物质的量浓度的计算 (1)基本关系式的计算公式:c B=,c B物质的量浓度,n B溶质的物质的量,V溶液的体积(L) (2)与溶液质量分数的换算:c= c表示物质的量浓度,表示溶液的密度,W表示溶液的质量分数,M表示溶质的摩尔质量。

(3)溶液稀释(浓缩)的计算:c1V1=c2V2(稀释定律) 稀释前后溶质的物质的量不变,用于物质的量浓度溶液稀释。 (4)气体溶于水的物质的量浓度的计算: 气体溶于水,所得溶液的体积跟水的体积不相同,溶液的体积也不等于气体的体积和水的体积的加和,必须依据溶液质量和密度来计算水溶液的体积(V=m/)。例如在标准状况下,1体积水中溶解V体积气体X,所得溶液的密度为,溶质的摩尔质量为M,计算c(X)。计算时可 令1L水中溶解VL气体X。计算步骤为: 先求溶液的质量: m(液)=1000mL×1g/mL+×M 再求溶液的体积: V(液)= = ×10-3L/mL 最后求物质的量浓度: c(X)== [范例点击] [例1]N A为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是() A.80g硝酸铵含有氮原子数为2N A

气体摩尔体积习题及答案详解精编版

气体摩尔体积习题及答 案详解精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】

气体摩尔体积1.四种因素:①温度和压强②所含微粒数③微粒本身大小④微粒间的距离,其中对气态物质体积有显着影响的是( ) A.②③④B.②④ C.①③④D.①②④ 2.下列有关气体体积的叙述中,正确的是( ) A.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子大小决定 B.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小由构成气体的质量大小决定 C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同 D.一定的温度和压强下,各种气体的物质的量决定它们的体积 3.当温度和压强一定时,决定气体体积大小的主要因素是( ) A.分子直径的大小B.分子间距离的大小 C.分子间引力的大小D.分子数目的多少 4.在标准状况下,与12gH 2的体积相等的N 2 ( ) A.质量为12g B.物质的量为6mol C.体积为 D.分子数为×1023 5.如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(式中N A为阿伏加德罗常数的值)( ) L L L L 6.在标准状况下,由、11gCO 2和4gO 2 组成的混合气体,其体积约为( ) A.B.C.D. 7.同温同压下,用等质量的CH 4、CO 2 、O 2 、SO 2 四种气体分别吹出四个气球,其中气体为 CH 4 的是( ) 8.在一定条件下,1体积气体A 2和3体积气体B 2 完全反应生成了2体积气体X(体积在相 同条件下测定),则X的化学式是( ) A.AB 2B.A 2 B 3

气体摩尔体积随堂练习题图文稿

气体摩尔体积随堂练习 题 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-

气体摩尔体积练习题一. 选择题 1.对1mol H 2 O的说法正确的是() A 含有6.02×1023个氢分子 B 含有6.02×2×1023个氢元素 C 质量为18g D 氢原子与氧原子的物质的量之比为2:1 2.跟2.8g N 2 含有相同分子数的下列物质是() A 16g氧气 B 0.1mol甲烷分子 C 1.8g水 D 3.01×1022个磷酸分子 3.下列数量的物质中,含原子数最多的是() A 标准状况下11.2升CO 2 B 0.2mol NH 3 C 13.5g水 D 6.02×1023 个Ar原子 4.同温同压下,下列气体的密度最大的是() A F 2 B Cl 2 C HCl D CO 2 5.下列叙述正确的是() A 1mol任何气体的体积都约为22.4L B 48g O 3和1.5mol O 2 所含氧 原子数相等 C 17g OH- 和19g H 3 O+ 所含电子数相等 D 28g氮气所含原子数为阿伏加德罗常数 6.下列说法正确的是() A 三氧化硫的摩尔质量是80g B 氧原子的质量就是氧的相对原子质量 C 氖的摩尔质量在数值上等于它的原子量 D 1mol氩气和1mol氟气具有相同的质子数 7.在标准状况下,下列物质占体积最大的是()

A 98g H 2SO 4 B 6.02×1023 个氮分子 B 44.8L HCl D 6g 氢气 8.在标准状况下, 如果2.8升氧气含有n 个氧分子,则阿伏加德罗常数为( ) A 8n B 16 n C 16n D 8n 9.在标准状况下,1升某气体的质量为1.25g , 则该气体可能是( ) A H 2 B N 2 C CO D CO 2 10.同温同压下某瓶充满O 2时重116g ,充满CO 2时重122g ,充满某气体时 重132g ,则该未知气体的分子量为( ) A 28 B 64 C 32 D 44 11.两个体积相同的容器,一个盛NO ,另一个盛N 2和O 2,在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的( ) A 原子总数 B 质子总数 C 分子总数 D 质量 12. 已知10.2g A 与12.8g B 完全反应,生成9.6g C 和7.2g D 及另一气体 E ,已知E 的密度是H 2密度的15.5倍,则气体E 在标准状况下的体积是( ) A. 2.24L B. 4.48L C. 5.6L D. 11.2L 13. 下列说法正确的是( ) A. 在标准状况下,1mol 水的体积是22.4L B. 1mol H 2所占的体积一定是22.4L C. 在标准状况下,N A 个分子所占的体积约为22.4L D. 标准状况下,28g N 2和CO 混合气体,体积约为22.4L 14. 同温同压下,A 容器的H 2和B 容器的NH 3中,若使它们所含的原子总数相等,则这两个容器的体积之比是( ) A. 2:1 B. 1:2 C. 2:3 D. 1:3 15.在同温同压下,10mL 气体A 2和30mL 气体B 2完全反应可生成20mL 气体C ,则C 的化学式应为 A .A 2B 6 B .A 2B 3 C .A 3B D .AB 3

实验二--溶液偏摩尔体积的测定实验分析报告-思考题-绘图

实验二--溶液偏摩尔体积的测定实验报告-思考题-绘图

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实验二 溶液偏摩尔体积的测定 一、实验目的 偏摩尔量是溶液中一个重要参数,有许多性质都与偏摩尔数量有关。本实验是测定溶液的偏摩尔体积。 1. 掌握用比重瓶测定溶液密度的方法; 2. 运用密度法测定指定组成的乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积; 3. 学会恒温槽的使用。 4. 理解偏摩尔量的物理意义。 二、预习要求 1.复习课堂讲授内容,真正理解偏摩尔量的物理意义。 2.理解摩尔体积—摩尔分数图与比容—质量百分数图之间的关系。 三、实验原理 在多组分体系中,某组分i 的偏摩尔体积定义为 ,,,() j i m i T p n i j V V n ≠???= ? ??? (1) 若是二组分体系,则有 21,1,,m T p n V V n ?? ?= ? ??? (2) 1 2,2,,m T p n V V n ???= ???? (3) 体系总体积 V=n1V1,m +n2V2。m (4) 将(4)式两边同除以溶液质量W 1,2,1212m m V V W W V W M W M W =+g g (5) 令 1,2,12,,m m V V V W W W ααα=== (6) 式中α是溶液的比容;α1,α2分别为组分1、2的偏质量体积。将(6)式代入(5)式可得: α=W1%α1+W2%α2=(1-W2%)α1+W2%α2 (7)

将(7)式对W2%微分: 122122,%% W W αα αααα??=-+=+??即 (8) 将(8)代回(7),整理得 121%% W W α αα?=-?g (9) 和 212%% W W α αα?=+?g (10) 所以,实验求出不同浓度溶液的比容α,作α—W2%关系图,得曲线CC′(见图15.1)。如欲求M浓度溶液 中各组分的偏摩尔体积,可在M点作切线,此切线在两边的截距AB和A′B′即为α1和α2,再由关系式(6)就可求出V1,m 和V2,m 。 四、仪器与药品 1.仪器 恒温设备1套;分析天平(公用);比重瓶(10mL)2个;工业天平(公用);磨口三角瓶(50mL)4个。 2.药品 95%乙醇(分析纯),纯水。 五、实验步骤 调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。 以95%乙醇(A)及纯水(B)为原液,在磨口锥形瓶瓶中用分析天平称重,配制含A体积百分数为0%,20%,40%,60%,80%,100%的乙醇水溶液,每份溶液的总体积为20ml 。配好后盖紧塞子,以防挥发。摇匀后测定每份溶液的密度,其方法如下: 用分析天平精确称量一个预先洗净烘干的比重瓶,然后盛满纯水(注意不得存留气泡),用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水。擦干外壁,迅速称重。 同法测定每份乙醇—水溶液的密度。恒温过程应密切注意毛细管出口液面,如因挥发液滴消失,可滴加少许被测溶液以防挥发之误。 六、注意事项 图15.1 比容-质量百分比浓度关系 a A C B M A B C W 2%

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