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稀盐酸变成浓盐酸_广口瓶和细口瓶的区别_浓盐酸细口瓶(2)

2017-02-20 16:27 网络整理 教案网

方案一:

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实验依据:根据寻找上限及下限的方法(采用各种不同浓度的盐酸与二氧化锰反应),最后得出临界浓度。

此方案需要配制许多各种浓度的盐酸,步骤繁多,同时会浪费许多药品,生成大量的氯气也会污染环境,有损健康。而且测得的数据不精确,不能达到我们研究的目的。

方案二:

方案二装置图

饱和食盐水

方案二装置图(改进)

饱和食盐水实验室里用二氧化锰与浓盐酸。

实验依据:浓盐酸与二氧化锰反应过程中,浓盐酸的浓度不断降低,当盐酸浓度降至临界浓度时,反应停止。根据反应生成氯气的体积,可求出参加了反应的HCl的质量。用反应前HCl的总质量减去参加反应HCl的质量,算出剩余HCl的质量,再求出反应后剩余盐酸的质量(不含氯化锰),就可以求出临界浓度。该方案的优点是器材少,操作简单,但计算较为复杂。

分析上述两种方案,我们不难看出:方案二的可操作性强,因此我们决定按方案二来进行测定。 (一)实验过程:

1、仪器:铁架台、铁圈、铁夹、酒精灯、大试管、导管若干支、单孔塞、广口瓶、大烧杯2个、温度计、25 mL酸式滴定管、100mL的量筒。

2、药品:浓盐酸、二氧化锰、饱和氯化钠溶液、氢氧化钠溶液。

3、具体实验过程:①将装置按改进装置由下到上,由左到右连接好,检查装置的气密性。②用酸式滴定管向大试管中加入2.40 mL 36%浓盐酸。③将试管倾斜,将一药匙MnO2小心的放在试管上半部分,塞紧胶塞,将试管竖直,使MnO2

滑入试管底部,与浓

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盐酸接触反应。④往烧杯中注入大半杯热水(约80℃)。当水温下降时点燃酒精灯加热烧杯内的水,将温度控制在80摄氏度左右,直到反应完全进行完毕。⑤待到全装置恢复到室温后,测出排出的饱和氯化钠溶液的体积(即生成氯气的体积)。⑥打开胶塞,将氢氧化钠溶液倒入到试管中以达到除去剩余氯气的目的。⑦将氢氧化钠溶液倒入广口瓶中除去瓶中的氯气。⑧拆除并清洗仪器。

4、结果:对于这个方案我们进行了多次实验,经过筛选得出三次实验的数据来作为计算的数据。

36%,密度是1.18 g/cm3。

(二)计算:

由查理-盖吕萨克定律可知,在气体物质的量和压强一定时,有

实验时室温为21℃(294K),压强为常压(假定为标准大气压)。所用浓盐酸浓度为

V1T1,设标准状

V2T2

况下Cl2的体积为V0(Cl2),室温(T)下测定的氯气的体积为V(Cl2),则有

V0(Cl2)

V(Cl2)27K3

。将上表中的数据分别代入计算,得V0(Cl2)1=72.4 mL,V0(Cl2)2

T

=73.4 mL,V0(Cl2)3=75.2 mL。

由化学方程式4HCl (浓) + MnO2 == 2H2O + Cl2↑+ MnCl2 可得:

4V0(Cl2)2V0(Cl2)

n[(HCl)耗]4n(Cl2)n(H2O)2n(Cl2)

VmVm

所以,反应停止时溶液中盐酸的溶质质量分数(溶液质量只考虑HCl和水,不考虑MnCl2)为

w(HCl)

m[HCl(余)]m[HCl(总)]-m[HCl(耗)]100%=100%

m[HCl(aq余)]m[HCl(aq总)]m[HCl(耗)]m(H2O)

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=

[HCl(aq)]V[HCl(aq)]w(HCl)n[(HCl)耗]M(HCl)[HCl(aq)]V[HCl(aq)]n[(HCl)耗]M(HCl)n(H2O)M(H2O)

100%

4V0(Cl2)

[HCl(aq)]V[HCl(aq)]w(HCl)M(HCl)

V=100%