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質量守恆定律
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一、實驗目的
目的:
1、測定化學反應前後的質量變化,以驗證質量守恆
定律。
2、利用質量守恆定律,推測反應生成物的質量。
3、利用質量守恆定律,測定混合物中碳酸鹽的含量
百分率。
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二、相關知識
化學反應的前後,參與反應的物質性質改變,但總
值量卻沒有改變,稱之質量守恆定律(Law of
conservation of mass)或稱質量不滅定律。
本實驗,利用錐形瓶測定下列物質反應前後的總質量
變化,其相關化學反應如下:
3)()()(3 )(33 OHFeNaClNaOHFeCl aqaqaq
紅棕色沉澱
)()(3)(2)(32 2 aqsaqaq NaClCaCOCaClCONa
白色沉澱
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二、相關知識
縱觀化學反應只是原子之重新排列和組合、原子並
未增減、故反應前後之後之總質量不變。
CaCO3 和HCl反應產生CO2逸失,使總質量減輕,
可推算混合物中碳酸鹽所佔百分率。
2)(2)(2)()(3 2 COOHCaClHClCaCO Laqaqs
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三、實驗步驟
一、質量守恒定律
1、取一10mL的量筒量取5mL 1M的氫氧化鈉溶液置
於250mL錐形瓶中。再取一10mL的量筒量5mL 1M
的氯化鐵溶液盛入一小試管中,然後用鑷子小心地將
此小試管置於裝有氫氧化鈉溶液的錐形瓶中。
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三、實驗步驟
2、塞上橡皮塞,然後精稱並紀錄之。
3、緩緩傾斜錐形瓶,使瓶內兩容易充分混合反應,
並注意此時發生之變化。
4、靜置片刻,等錐形瓶的溫度回復至室溫後,再精
稱並紀錄之。
5、觀察並紀錄反應前後的變化,同時比較反應前後
總質量的變化。
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三、實驗步驟
二、碳酸鹽試樣的分析
(一)、第一次反應(碳酸鈉與氯化鈣的作用)
1、精稱並紀錄約2克的無水碳酸鈉粉末,小心倒入
250mL錐形瓶中。
2、取一50mL量筒量取20mL的蒸餾水注入無水碳酸
鈉的椎形瓶中,蓋上附有長15cm直徑 6mm玻璃管的
橡皮塞,玻璃管中加入乾燥脫脂棉花,精稱並紀錄之
(W1)。
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三、實驗步驟
3、取一50mL量筒取20mL1M的氯化鈣溶液,置於一
50mL秤量瓶(或50mL燒杯代之)中,精稱並記錄之
(W2)。
4、將氯化鈣溶液緩緩地加入裝有碳酸鈉溶液的
250mL錐形瓶中。蓋上橡皮塞搖動錐形瓶使充分混合,
注意此時發生的變化。靜置片刻。
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三、實驗步驟
5、傾去氯化鈣溶液的稱量瓶(或燒杯)之殘種。精稱
並記錄之(W3)。
6、等錐形瓶的溫度回復至室溫後,再精稱並記錄之
(W4)。
7、觀察並記錄反應前後的變化,同時此較反應前後
總質量的變化。
8、錐形瓶內容物留置供下述第二次反應實驗用。
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三、實驗步驟
(二)、第二次反應(碳酸鈣與鹽酸的作用)
1、取一50mL量筒量取20mL 4M的鹽酸溶液,置於
50mL秤量瓶(或50mL燒杯代之)中。精稱並紀錄之
(W5)。
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三、實驗步驟
2、將鹽酸溶液分成數次(每次1~2mL)緩慢加入第
一次反應留置的錐形瓶中,蓋上橡皮塞充分搖動錐形
瓶使均勻混合,觀察並記錄瓶內變化。等瓶內溶液不
在冒泡時,再打開橡皮塞,在加入1~2mL的鹽酸,
重複上述操作,直至20mL鹽酸溶液加完。繼續搖動
錐瓶,直到確定容易不在冒泡為止。
3、反應停止後,打開橡皮塞,在搖動一二次徹底使
瓶內氣體逸出。靜止片刻。
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三、實驗步驟
4、精稱並計入傾去鹽酸溶液的稱量瓶(或燒杯)之
殘重(W6)。
5、等錐形瓶的溫度回復至室溫後,蓋上橡皮塞,在
至天平上精稱並記錄之(W7)。
6、與第一次反應步驟7比較。
7、求出逸出二氧化碳的質量及其原碳酸鈉中所含二
氧化碳的重量百分率。
8、重覆實驗(碳酸鹽試樣分析)一次。
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三、實驗步驟
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三、實驗步驟
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三、實驗步驟
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三、實驗步驟
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三、實驗步驟
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三、實驗步驟
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四、實驗數據紀錄
一、質量守恒定律
反應前錐形瓶等物的質量+反應物的質量 (g)
反應後錐形瓶等物的質量+生成物的質量 (g)
反應前NaOH溶液顏色
反應前FeCl3溶液顏色
反應後生成物(沉澱)顏色
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四、實驗數據紀錄
二、碳酸鹽試樣的分析
(一)第一次反應(碳酸鈉與氯化鈣的作用)
碳酸鈉試樣的質量 (g)
反應前錐形瓶等物的質量 W1(g)
稱量瓶(或燒杯)+氯化鈣溶液的質量W2(g)
傾氯化鈣溶液後稱量瓶殘餘質量 W3(g)
反應後錐形瓶等物的質量+生成物的質量 W4(g)
未加氯化鈣反應前的現象
加氯化鈣反應後的變化
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四、實驗數據紀錄
二、碳酸鹽試樣的分析
(二)第二次反應(碳酸鈉與鹽酸的作用)
稱量瓶(或燒杯)+鹽酸溶液的質量
W5(g)
傾去鹽酸溶液後稱量瓶殘餘質量
W6(g)
加鹽酸反應後錐形瓶等物的質量
W7(g)
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五、實驗結果整理
一、質量守恒定律
反應前 總質量 (g)
反應後總質量 (g)
反應前後增加
質量 (g)
百分率 ( %)
由實驗結果得知反應前後物質的總質量:(ˇ)相等( )不相等。
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五、實驗結果整理
二、 碳酸鹽試樣的分析
(一)第一次反應(碳酸鈉與氯化鈣的作用)
反應前 碳酸鈉試樣的質量 (g)
氯化鈣溶液的質量 (g)
總質量(含錐形瓶等物) (g)
反應後總質量(含錐形瓶等物) (g)
反應前後增加量
質量 (g)
百分率 ( %)
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五、實驗結果整理
第二次反應(碳酸鈉與鹽酸的作用)
第一次反應後總質量(含錐形瓶等物) (g)
加入鹽酸後溶液質量 (g)
第二次反應後總質量(含錐形瓶等物) (g)
減少(及逸出CO2)的質量
實驗值 (g)
理論值 (g)
誤差 ( %)
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六、結論
結果與討論︰
問題討論︰