氢气的制备和铜相对原子质量的测定

2023-01-02 19:04:35   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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氢气的制备和铜相对原子质量的测定

[实验目的]

通过制取纯净的氢气来学习和练习气体的发生、收集、净化和干燥的基本操作,并通过氢气的还原性来测定铜的相对原子质量。 [实验用品]

仪器:试管、启普发生器、吸气瓶、干燥管、分析天平、酒精灯、铁架台、铁夹、磁舟、台秤

固体药品:氧化铜、锌粒、无水氯化钙 液体药品:KMnO4(0.1mol·L-1)Pb(Ac)2(饱和)H2SO4(6mol·L-1) 材料:导气管、橡皮管 [基本操作]

1. 气体的发生,参见《气体的发生》,转配启普发生器。 2. 按图5-8装配测定铜相对原子量的实验装置。

3. 制备氢气 在启普发生器中用锌粒与稀酸反应制备氢气。 4. 氢气的安全操作——纯度检验

氢气是一种可燃性气体,但它与空气或氧气按一定比例混合时,点火就会发生爆炸。了实验安全,必须首先检验氢气的纯度。检查方法是:用一支小试管收满氢气。用中指和食指夹住试管,大拇指盖住试管口。将管口移进火焰(注意:检验氢气的火焰距离发生器至少1m大拇指离开管口,若听到平稳的细微的“卟”声,则表明所收集的气体是纯净的氢气;若听到尖锐的爆鸣声,则表明气体不纯;还要做纯度检查。直到没有尖锐的爆鸣声出现为止(注意:每试验一次要换一支试管,防止用于验纯的试管中有火种,酿成爆炸的危险。

1.Zn+稀酸2. Pb(Ac)2溶液3. KMnO4溶液

4.无水氯化钙5.导气管6.氧化铜 5-8 测定铜相对原子量的装置

[思考题]

为什么要检查氢气的纯度,在检查氢气纯度时,为什么每试验一次要更换一支试管? [实验内容]

通过氢气的还原性测定铜的相对原子质量

CuO+H2=Cu+H2O

在分析天平上称量一个洁净而干燥的磁舟,在磁舟中放入已粗称过的一薄层CuO。将氧化铜平铺好后,再准确称量磁舟和氧化铜的质量,小心把磁舟放入一支硬质试管中,并将试管固定在铁架台上.在检验了氢气纯度以后,把导气管插入试管并置于磁舟上方(不要与氧化铜接触)。待测试管中的空气全部排出后,(试管中空气一定全部排出!为什么?)按试管中固体的加热方法加热试管,至黑色氧化铜全部转变为红色铜后,移开酒精灯,继续通氢气。待试管冷却到室温,抽出导气管,停止通气。用滤纸吸干硬质试管管口冷凝的水珠。小心拿出磁舟,再准确称量磁舟和铜的质量。


[思考题]

在做完氢气的还原性实验后,拿开酒精灯或煤气灯后,为何还要继续通氢气至冷凝管冷却?

数据记录与结果处理 磁舟质量

磁舟加氧化铜的总质量 磁舟加铜的总质量 铜的质量 氧的质量

铜的相对原子质量 误差 [实验习题]

1. 指出测定铜的相对原子质量实验装置图中每一部分的作用,并写出相应的化学方程式。

装置中试管口为什么要向下倾斜?

2. 下列情况对测定铜的相对原子质量实验结果有何影响? 1 试样中有水分或试管不干燥‘ 2 氧化铜没有全部变成铜;

3 管口冷凝的水珠没有用滤纸吸干。

3.你能用实验证明KClO3里含有氯元素和氧元素吗? [附注]

关于铜的相对原子质量的计算

1. 根据杜隆-普蒂规则:各种固态单质的摩尔热容(摩尔质量×质量热容)均等于25.9J·K-1·mol-1。以

某元素的质量热容除25.9 J·K-1·mol-1即得该元素的近似相对原子质量。铜的摩尔热容为0.40 J·K-1·mol-1,据此可求铜的近似摩尔质量。某物质的相对原子质量在数值上等于其摩尔质量。 2. 由反应的计量关系求铜的摩尔质量。


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