[实用新型]气体摩尔质量和摩尔体积测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学实验仪器领域，具体而言，涉及气体摩尔质量和摩尔体积测量装置。

背景技术

为了使摩尔质量的教学从理论认识转变为感性认识，使学生通过实验真正地理解和掌握摩尔质量和摩尔体积的概念及由来，通常在讲解理论知识的同时会组织学生进行摩尔质量测定实验，在中学阶段通常采用体积法测定气体摩尔质量和摩尔体积。

参见图1，现有的气体摩尔体积测量装置包括：气体发生器01、储液瓶02、液体量瓶03；气体发生器01和储液瓶02通过橡胶管04相连，且橡胶管04的两端管口分别位于气体发生器01和储液瓶02的上部；液体量瓶03的外壁连通有直角玻璃管05，该直角玻璃管05与液体量瓶03一体设置，且直角玻璃管05的管口插入储液瓶02内的底部，进而连通储液瓶02和液体量瓶03。实验时，用电子天平称取一定质量的镁条(质量大约为0.1071g～0.1286g)，放入气体发生器01中，然后注入稀硫酸；镁条与稀硫酸反应产生的氢气经由直角玻璃管05进入储液瓶02中；在氢气逐渐进入储液瓶02的过程中，储液瓶02中的液体通过直角玻璃管05被排入液体量瓶03中。这样，通过读取液体量瓶03中收集到的液体的体积，进而根据相关理论计算出气体摩尔体积。

实验过程中，如果要使得储液瓶02内的液体被逐渐排入到液体量瓶03中，则储液瓶02内的气压须克服液体量瓶03连通的外界的大气压与液体量瓶03内的液体形成的液柱产生的液压之和，由此可知，储液瓶02内的气体的气压大于外界大气压。

现有的气体摩尔体积测量装置操作复杂，不便于学生使用，不便于推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气体摩尔质量和摩尔体积测量装置，以改善上述的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种气体摩尔质量和摩尔体积测量装置，包括支架、反应容器、气体收集器和液体添加器；所述反应容器与支架固定或者可拆卸连接；所述气体收集器与支架固定或者可拆卸连接；所述气体收集器和液体添加器均与反应容器连通；所述气体收集器包括圆筒和滑动嵌设在圆筒内的活塞，所述气体收集器具有测量气体体积的刻度。

在进行试验时通常采用固液反应或者液体加催化剂的反应产生气体。例如过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下产生氧气，通过测量产生氧气的体积结合过氧化氢的用量等其他参数来计算摩尔体积和摩尔质量。

通过物料入口向反应容器内添加反应物和催化剂等物料，反应容器内部是物料反应产生气体的场所，经过反应后产生的气体由气体收集器收集。

活塞能在圆筒内自由滑动，活塞一侧的空间与反应容器连通，另一侧的空间与大气连通，当反应容器内有气体产生时，由于活塞两侧的气压大小不相等，活塞发生移动，直到活塞两侧的压力相等，此时反应容器内的压力与外界大气压力相等。活塞停止移动后读取刻度值，从而获知收集到的气体的体积。另外为了增加活塞的活动性，还可以在圆筒内壁涂覆润滑油，以减小活塞与圆筒的摩擦力，提高气体体积测量的准确性。

为了提高气体测量的准确度，作为上述方案的优选方案，所述圆筒横向设置。

作为优选，所述反应容器的底部设有废液收集容器、排液管和控制排液管开闭的排液开关；

所述排液管的进液端与所述反应容器连通，所述排液管的出液端伸入所述废液收集容器内。

反应后的物料通过排液管排出反应容器。通过设置废液收集器对废液进行收集，方便处理，避免污染环境。

作为优选，所述排液管为柔性管，所述排液开关为止水夹；或者所述排液管为硬性管，所述排液开关为活塞开关。

所述柔性管可以采用橡胶管，当用止水夹夹持住柔性管时，即可实现排液管路的断开。橡胶管和止水夹都是比较常见的试验用品，取材方便，学生可以自行组装，有利于增加学生的动手能力。

作为优选，所述气体收集器还包括活塞杆；所述活塞杆通过所述圆筒的开放端伸入圆筒内且与所述活塞连接。

活塞杆与活塞连接，便于检查装置的气密性时推动活塞。

为了更方便获知气体收集器收集到的气体的体积，可以在圆筒或者活塞杆上设置刻度。当刻度设置在圆筒上时，圆筒最好是由透明材料制成，当刻度设置在活塞杆上时，圆筒可以是透明材料或者不透明材料。

作为优选，所述刻度设置在活塞杆上。刻度设置在活塞杆上时，无论圆筒是透明材质还是不透明材质都可以读取圆筒内收集到的气体的体积。

作为另一种优选，所述圆筒由玻璃制成，所述刻度设置在圆筒上。