1.量气法测定镁条中镁的含量 化学实验中心
1. 量气法测定镁条中镁的含量 2 2 H H P V n RT = H H O 2 2 P P P = − 大气压 二、实验原理 本实验通过活泼金属镁与稀盐酸反应，置换出氢气： Mg + 2HCl === MgCl2 + H2↑ 由反应式可知：一定量的镁与过量的稀HCl作用，在一定温度和压力下，测量被置换出来 的湿氢气的体积，由理想气体方程式可计算出氢气的摩尔数： 。 一、实验目的 1．练习测量气体体积的操作。 2．熟悉理想气体状态方程和分压定律的应用。 3．学会正确使用电子天平
三、仪器及试剂 仪器： 电子天平（0.0001 g）、量气管（碱式滴定管，50 mL）、橡皮塞、试管、 长颈漏斗、橡皮连接管、气压计、温度计、滴定台。 试剂：HCl(6 mol·L-1 )；金属镁条
四、实验内容 1．在电子天平上准确称取三根0.0250~0.0400 g （准确至0.0001 g）镁条。 2．按图1所示连接装置后，打开试管2的胶塞，由漏斗3往量气管1内装水至略低于“0”刻度的 位置（0~3ml）。上下移动漏斗3以赶尽胶管和量气管内的气泡，然后将试管2的塞子塞紧。 3．检查装置的气密性。降低漏斗的高度，若量气管中水面有少许下降后即保持恒定，则表明 装置不漏气；若水面不断下降，则表明装置漏气，应查找漏气原因，并加以纠正。 为什么镁条的质量 需要在这一范围？ 图1 气体体积测定装置 1. 量气管; 2. 反应试管; 3. 漏斗 4．检漏后，若装置气密性良好，取下试管，用长颈漏斗在试管底部加入3 mL 6mol·L-1的HCl， 注意不要使盐酸沾湿试管的上半部。倾斜试管，将已称重的镁条用少量蒸馏水贴在试管壁上半 部（不要与HCl接触），举起漏斗3使量气管内液面处于（0~3ml），将试管按图1连接好。再次 检查装置气密性。每次测量前都要检查气密性。 5．调整漏斗位置，使量气管内水面与漏斗内水面齐平(为什么?)，然后准确读出量气管内水面 读数V1（准确至0.01 mL）。 6．托起试管底部，使镁条落入盐酸中，此时开始有氢气产生。在量气管内水面下降的同时， 慢慢下移漏斗，使漏斗内的水面和量气管内的水面基本保持相同水平。反应停止后，待试管冷 却至室温(约10分钟)，移动漏斗，使漏斗内的水面和量气管内的水面相平。读出反应后量气管 内水面的位置V2（准确至0.01 mL）。 1~2 min 后，再读一次量气管水面位置，若两次读数相 同，则表明管内气体温度与室温相同，计算出产生H2的体积V。 7．平行测量三次，记录数据，取平均值。记录实验时的室温t和大气压P
电子分析天平的使用
四、实验内容 1．在电子天平上准确称取三根0.0250~0.0400 g （准确至0.0001 g）镁条。 2．按图1所示连接装置后，打开试管2的胶塞，由漏斗3往量气管1内装水至略低于“0”刻度的 位置（0~3ml）。上下移动漏斗3以赶尽胶管和量气管内的气泡，然后将试管2的塞子塞紧。 3．检查装置的气密性。降低漏斗的高度，若量气管中水面有少许下降后即保持恒定，则表明 装置不漏气；若水面不断下降，则表明装置漏气，应查找漏气原因，并加以纠正。 为什么镁条的质量 需要在这一范围？ 图1 气体体积测定装置 1. 量气管; 2. 反应试管; 3. 漏斗 4．检漏后，若装置气密性良好，取下试管，用长颈漏斗在试管底部加入3 mL 6mol·L-1的HCl， 注意不要使盐酸沾湿试管的上半部。倾斜试管，将已称重的镁条用少量蒸馏水贴在试管壁上半 部（不要与HCl接触），举起漏斗3使量气管内液面处于（0~3ml），将试管按图1连接好。再次 检查装置气密性。每次测量前都要检查气密性。 5．调整漏斗位置，使量气管内水面与漏斗内水面齐平(为什么?)，然后准确读出量气管内水面 读数V1（准确至0.01 mL）。 6．托起试管底部，使镁条落入盐酸中，此时开始有氢气产生。在量气管内水面下降的同时， 慢慢下移漏斗，使漏斗内的水面和量气管内的水面基本保持相同水平。反应停止后，待试管冷 却至室温(约10分钟)，移动漏斗，使漏斗内的水面和量气管内的水面相平。读出反应后量气管 内水面的位置V2（准确至0.01 mL）。 1~2 min 后，再读一次量气管水面位置，若两次读数相 同，则表明管内气体温度与室温相同，计算出产生H2的体积V。 7．平行测量三次，记录数据，取平均值。记录实验时的室温t和大气压P
五 、数据记录及结果 Mg条中Mg的质量分数平均值 实验编号 1 2 3 Mg条样品质量m/ g 反应前量气管内读数 V 1 /mL 反应后量气管内读数 V 1 /mL 置换出的氢气体积V/ mL 氢气的物质的量 / mol P大气压 / Pa t室温 / ℃ Mg条中Mg的质量分数
水的饱和蒸气压 温度/。C 压力/kPa 15 1.7049 16 1.8177 17 1.9372 18 2.0634 19 2.1967 20 2.3378 21 2.4864 22 2.6434 23 2.8088 24 2.9833 25 3.1672 摘自教材183页附录表1
六、思考题： 1．实验中需要测定哪些数据? 2．为什么必须检查装置是否漏气? 3．在读取量气管中水面读数时，为什么要使水平管中的水面与量气管中的 水面相平? 4．结果的计算公式如何表达? 镁的质量分数 = 𝑝大气压 − 𝑝H2O M镁 𝑉2 − 𝑉1 𝑅𝑇m镁条 × 100%