測鎂的相對原子質量簡易方法測鎂的相對原子質量

1、測鎂的相對原子質量簡易方法測鎂的相對原子質量將粘有鎂條的移液管（10ml），插入裝有稀硫酸的細口試劑瓶 （ 1 25 m l ）中，由移液管中液體體積的變化測得反應產生氫氣的體積， 通過理想氣體狀態(tài)方程式， 最終計算出鎂的相對原子質量。 討論了鎂 條質量、硫酸濃度、反應體系中空氣體積對測定結果的影響。結果表 明，鎂條質量的變化對實驗結果沒有大的影響，硫酸的濃度為 1.5 mol?L-1 時，相對誤差較小。 但反應體系中空氣的體積對實驗結果影 響較大。此方法選取的儀器簡單，操作容易，計算量少，高中化學實 驗亦可選用，還可推廣到其他類似的反應（Zn與稀硫酸反應測Zn的 相對原子質量）。簡易法 鎂

2、相對原子質量1 引言自 1919 年質譜儀出現(xiàn)并經過不斷改進， 利用質譜儀已能精確測 定元素相對原子質量。但在質譜法之前，多采用化學法。目前大學化 學實驗教材中有關于化學法測定鎂的相對原子質量的實驗， 所用的方 法為置換法。原理如下：利用氣體方程可求出氫氣的物質的量，進而可計算出鎂的摩爾 質量，從而也就求得了鎂的相對原子質量。 為了得到實驗所用的儀器 有量氣管、小試管、漏斗、鐵支持臺。為了得到準確的實驗結果，許 多教學人員進行了探索。 如高宗華等人通過改變連接管的長度來改變 體系中的空氣的量，得出了體系中空氣量越少，數(shù)據(jù)越準確的結論； 高宗華、范云霞等人還對鎂條的用量進行了研究， 得出了鎂條的

3、用量 應適量(24 28 mg 40 45 mg)的結論；郭士城等將原實驗裝置中的 小試管改為離心管， 將三角漏斗改為干燥管， 使操作尤其是調水平環(huán) 節(jié)更為方便， 減小了人為誤差。 蘇州科技學院化學與生物工程學院的 劉晟波、虞春妹提出了另一種實驗方法排液稱重量氣法， 該方法 是在細口瓶內盛滿稀硫酸， 迅速將纏繞鎂條的帶橡皮塞的玻璃管插入 細口瓶中，此時鎂條上產生的細小氣泡緩慢上升， 在氫氣上升到瓶口 以前就蓋嚴瓶塞， 并保證瓶塞處無空氣此方法隔絕空氣， 反應生成的 氫氣上升至反應容器頂部， 從而將部分反應液從導管中排出， 對排出 液進行稱量即可計算出氣體的體積。 最后通過排液稱重量氣計算出反

4、應產生的氫氣的體積求得鎂的相對原子質量。 此方法易于恒溫， 且此 方法能克服操作、空氣、溫度等因素對實驗結果的影響，而且鎂的用 量對實驗也無較大影響。 排液稱重量氣法在做測鎂相對原子質量的實 驗室時是一個不錯的選擇， 但是由于將纏繞鎂條的帶橡皮塞的玻璃管 插入細口瓶中要在氣泡上升到瓶口以前蓋嚴瓶塞， 若操作不慎容易使 氣泡逸出，且要測反應后液面的高度、 稱量細口瓶及帶橡皮塞的玻璃 管的質量，計算稀硫酸的密度、細口瓶的容積等，計算過程相對繁瑣 復雜。因此在稱重法的基礎上，我們簡化了操作過程，只需測定出反 應液體的體積變化，由鎂條的質量，求算出鎂的相對原子質量。此方法操作更加簡單，計算容易，能克服

5、操作、溫度等因素對實驗結果的 影響，而且鎂的用量對實驗也無較大影響。2 實驗部分2.1 試劑、材料及儀器2.1.1 試劑濃硫酸及鎂帶均為分析純。2.1.2 材料砂皮紙、打孔器、橡皮塞、細口瓶 (125 mL) 、燒杯(100 mL)溫度計(0 100 0C)、移液管(刻度，10 ml)、容量瓶(100mL2.1.3 儀器電子分析天平，F(xiàn)A1004型，精度0.1 mg氣壓計， YP-1 型，精度 0.01 kPa3 結果與討論3.1 實驗結果實驗時選取不同質量的鎂條，不同濃度的稀硫酸，在氣壓、反 應溫度等相同的條件下進行實驗。3 2影響實驗誤差的因素分析及討論3.2.1 系統(tǒng)誤差3.2.2 操作

6、誤差(1) 體系中“死體積”帶來的誤差。在反應裝置中空氣占據(jù)的體積 (即死體積 )對實驗結果的影響， 文獻 3 和6 的作者通過實驗進行了討論：“設反應前的“死體積” 為40 mL,在一定條件下反應后，反應生成的氫氣將水蒸氣帶出，水 蒸氣向死體積擴散，反應后“死體積”為 40.58mL。測量時，將多出 的0.58 mL計入氫氣的體積，相對誤差約為1.5 %”。減小“死體積”， 此項誤差減??；完全排除“死體積”,則消除此項誤差。文獻 3 通過實驗驗證了此結論。本試驗中所用有移液管為10 mL規(guī)格，貝U相對誤差減小至 0.4 。溶解空氣也會造成“死體積”增大。故在使用酸液之前應驅趕 溶解的空氣。（ 2）反應溫度的影響由表 1 的實驗結果看出， 在室溫為 298-299K 時實驗誤差相對較 小。（3） 反應液體體積的影響。鎂與酸反應是放熱反應，反應液較少時，溫度升高較大，溫度 升高時