求 气体摩尔常数的测定 实验报告

一、 实验目的
1、了解分析天平的结构、计量性能,学习并掌握直接称量法；
2、学习测量气体体积的操作 ：装置的安装、检漏、量气管液面的观察与读数；
3、学习气体分压的概念；
4、学习误差的表示、数据的取舍、有效数字及其应用规划
5、学习用洗液洗涤特殊仪器.
二、实验原理
一定量的金属镁m(Mg)和过量的稀酸作用,产生一定量的氢气m(H2),在一定的温度(T)和压力(p)下,测定被置换的氢气体积V(H2).根据分压定律,算出氢气的分压：
p(H2)= p - p(H2O)
    假定在实验条件下,氢气服从理想气体行为,可根据气态方程式计算出摩尔气体常数R ：
R = p(H2)V(H2)×2.016/m(H2)T
    其中 m(H2) = m(Mg)× 2.016 / Ar(Mg) ,式中 Ar(Mg) 为 Mg 的相对原子质量.    所以:R = p(H2)V(H2)Ar(Mg)/m(Mg)T
三、  实验步骤
1、  称镁条质量  用砂纸清洁镁条,除去表面的氧化物与脏物,直至金属表面光亮无黑点.  准确称取镁条质量,并控制在80～105mg.  将上面称的镁条用剪刀等分成3份,分别称准其质量.每根镁条用小称量纸包好,写上质量后保存.
2、  安装测定装置  洗净漏斗、试管,洗液洗涤量气管；  按图装配仪器,赶气泡.
3、  检漏  把漏斗下移一段距离,并固定.如量气管中液面稍稍下降后(约3～5min)即恒定,说明装置不漏气.如装置漏气,检查原因,并改进装置,重复试验,直至不漏气为止.
4、  测定  用漏斗加5mL稀H2SO4到试管内(切勿使酸沾在试管壁上),用少量水沾镁条于试管上部壁上.调整漏斗高度,使量气管液面保持在略低于刻度“0”的位置,塞紧磨口塞,检查是否漏气.  使量气管和漏斗内液面保持同一水平,读量气管液面的位置,记录.抬高试管底部,使镁条与酸接触.同时降低漏斗位置,使两液面大体水平.待试管冷却至室温,保持两液面同一水平,记下液面位置.稍等1～2min再记录液面位置,记下室温和大气压力.用另两份已称量的镁条重复实验.
 
四、    数据记录与处理
  
实验序号\x091\x092\x093
镁条质量m(Mg)/g\x09 \x09 \x09 
反应后量器管液面位置/mL\x09 \x09 \x09 
反应前量器管液面位置/mL\x09 \x09 \x09 
氢气体积V(H2)/mL\x09 \x09 \x09 
室温T/K\x09 \x09 \x09 
大气压p/Pa\x09 \x09 \x09 
T时的饱和水蒸气压p(H2O)/Pa\x09 \x09 \x09 
氢气分压p(H2)/Pa\x09 \x09 \x09 
摩尔气体常数R\x09 
R平均(舍前)\x09 
S\x09 
T\x09 \x09 \x09 
R平均(舍后)\x09 
准确度(R测-R理)/ R理×100%