定义 1摩理想气体在标准状况下的P0V0/T0值.叫做摩尔体积常数.简称气体常数.符号 R R=(8.3145100.000070)J/(mol••••K).它的计算式是 原理 用已知质量的镁条跟过量的酸反应产生氢气.把这氢气的体积.实验时的温度和压强代入理想气体状态方程中.就能算出摩尔气体常数R的值.氢气中混有水蒸气.根据分压定律可求得氢气的分压(p(H2)=p(总)-p(H2O)),不同温度下的p(H2O)值可以查表得到. 操作 (1)精确测量镁条的质量 方法一:用分析天平称取一段质量约10mg的表面被打亮的镁条. 方法二:取10cm长的镁带.称出质量.剪成长10mm的小段(一般10mm质量不超过10mg).再根据所称镁带质量求得每10mm镁条的质量. 把精确测得质量的镁条用细线系住. (2)取一只10 mL小量筒.配一单孔塞.孔内插入很短一小段细玻管.在量筒里加入2~3mL6mol/L硫酸.然后十分仔细地向筒内缓慢加入纯水.沾在量筒壁上的酸液洗下.使下层为酸.上层为水.尽量不混合.保证加满水时上面20~30mm的水是中性的. (3)把系有细线的镁条浸如量筒上层的水里.塞上带有玻璃管的橡皮塞.使塞子压住细绳.不让镁条下沉.量筒口的水经导管口外溢.这时量筒中和玻璃导管内不应留有气泡空隙. (4)用手指按住溢满水的玻璃导管口.倒转量筒.使玻璃导管口浸没在烧杯里的水中.放开手指.这时酸液因密度大而下降.接触到镁带而发生反应.生成的氢气全部倒扣在量筒内.量筒内的液体通过玻璃导管慢慢被挤到烧杯中. (5)镁条反应完后再静置3~5分钟.使量筒内的温度冷却到室温.扶直量筒.使量筒内水面跟烧杯的液面相平.读出量筒内气体的体积数.由于气体的体积是倒置在量筒之中.实际体积要比读数体积小约0.2mL.所以量筒内实际的氢气体积VH2=体积读数-0.20mL (6)记录实验时室内温度(t℃)和气压表的读数(p大气). 计算 (1)根据化学方程式和镁条的质量算出生成氢气的物质的量(nH2) (2) 按下列步骤计算氢气在标准状况下的体积. 查表得到室温下水的饱和蒸气压(pH20),用下式计算氢气的分压(pH2) 根据下式 把, T1=273+t, p0=100Kpa, T0=273K代入上式.得到标准状况下氢气的体积是 因此.摩尔体积常数(R)是 【
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