1. 用排水法测量气体体积
排水法,即排水收集气体法,在实验化学中是一种收集气体的方法。在气体不与水反应、不易溶于水时用此方法。
排水法测量气体体积一般操作方式如下:
将集气瓶装满水,用玻璃片盖住瓶口,然后倒立在水槽中。将导管与制造气体的仪器连接,当导管口有气泡连续、均匀放出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里,当看到有气泡从集气瓶口外沿冒出后即收集满一瓶气体,在水里用玻璃片盖住瓶口,把集气瓶移出水面,正放或倒放在桌面上。
当收集的气体的密度比空气大时,正放在桌面上。当收集的气体的密度比空气小时,倒放在桌面上。
2. (1)想要测量某集气瓶最多能收集气体的体积,请你写出最简便的测量方法:______(2)请你利用简单的方法
(1)将集气瓶内装满水,再将水倒入量筒内测出水的体积,就是最多能收集的气体的体积;
故答案为:将集气瓶内装满水,再将水倒入量筒内测出水的体积即可;
(2)利用排水法收集气体,先将集气瓶内装满水,盖上玻璃片,将集气瓶拿到实验室内,将水倒掉,再盖上玻璃片拿出来就行;
故答案为:将集气瓶内装满水,盖上玻璃片,将集气瓶拿到实验室内,将水倒掉,再盖上玻璃片拿出来就行;
(3)因为燃着的木条在空气中现象不变,在二氧化碳中熄灭,在氧气中燃烧更旺,故可用燃着木条鉴别三种气体.
故答案为:将燃着的木条分别插入三个集气瓶中;木条燃烧的更旺则该瓶盛的是氧气;木条火焰立即熄灭该瓶盛的是二氧化碳;木条火焰过一会熄灭该瓶盛的是空气.
3. 化学实验中用到的量气筒的使用原理是什么
量气筒是用排出液体的体积来测量气体的体积的一套装置。
其具体的量气原理是:
1、先往管内注入水(或其它液体),上下移动右边的玻璃管,使两边液面相平(保持左边管内压强与大气压相等),读出左边管内液面读数.进行反应.反应结束后,待装置冷却后,上下移动右边的玻璃管,使两边液面相平(保证第二次读数时管内压强跟大气压一致,与第一次读数标准一样),读出左边液面读数.两次读数之差就为所测气体体积。
2、短进长出的导气管是用来把集气瓶中的液体压到量筒中从而量出气体体积的装置,左面的导气管通入的气体通入后,使集气瓶中的压强增大,大于外界的大气压,液体就会沿着长导管流入量筒.这样通过量取排出的液体的体积,即可得出所量气体的体积。
3、相对来说,这套装置比较简单些.它是利用排水法收集气体的原理,先将量筒内装满水倒立于水槽中,然后向其中通入所量气体,排出里面的水后,就可读出所量气体的体积了。
4. 测定气体体积的实验方法有哪些
1 实验方法
1.1 示踪气体技术
对于强制通风,室内空气流速变化较大,如果利用直接或间接测量风速分析流场的方法,则难以对室内空气流动情况进行全面描述,而示踪气体方法正适用于此种情况。虽然示踪气体的研究方法已引入通风行业十余年,但国内鲜有人利用示踪气体研究强制通风,笔者在此方面做了初步的尝试。
本次试验选用甲烷作为示踪气体。甲烷性质稳定,密度较小,易于与空气充分混合,并且对人体无毒无害。虽然甲烷在体积分数为5%~15%时具有爆炸性,但其可测浓度较低。本次实验中控制甲烷最大体积分数约为100×10-6,较为安全。
利用示踪气体测量空气龄的释放方法有3种[2]:①脉冲法;②上升法;③下降法(或衰减法)。其中下降法最为简单,且实验精度较高,因此本文选用下降法测量空气龄。
1.2 实验基本原理[3]
通风的主要目的是将新鲜空气送入工作区,并且将污染料物尽快从工作区排出去。空气龄τp的物理意义是空气进入房间以来的时间,它定量描述了送风空气代替房间原有空气的快慢。
房间中某一点的空气由不同空气龄的空气微团组成,因此该点所有微团的空气龄存在一个频率分布函数f(τ)和累计分布函数F(τ)。累计分布函数F与频率分布函数f之间的关系如下:
(1)
某一点的空气龄τp是指该点所有微团的空气龄的平均值:
(2)
用示踪气体方法测量某一点示踪气体浓度随时间的变化过程,得到该点空气龄的频率分布函数f或累计分布函数F,从而可计算出该点的空气龄。以下降法为例,空气龄的累计分布函数F如下:
(3)
其中,Cp(τ)为测点时刻示踪气体浓度。
于是,采用下降法测量空气龄的计算公式如下:
(4)
1.3 测量方法
本文选用QGS-08B型红外线气体分析仪作为示踪气体测量设备。这种仪器可以在实验现场直接连续测定低浓度的甲烷,测量范围0~100×10-6,精度1%,输出为0~5V的电压信号。此电压信号经PC-1216-K2型A/D板转换成数字信号传入计算机进行数据存储与显示。测点浓度的采样时间间隔可在数据采集软件中设定,本次实验取为8s。
示踪气体测量方法如下:首先,将房间密闭,释放示踪气体;当房间中示踪气体的浓度达到平衡状态(约100×10-6)后,停止释放示踪气体;此时,开始送风,并打开排风口,同时记录测量点处示踪气体浓度随时间的变化情况,从而计算出测点处的空气龄值。
实验房间
实验房间尺寸为5.0m×3.5m×3.0m,有2个送风口(顶送A和侧送B)和5个排风口(1~5),如图1所示。送风口为圆形喷口,送风口A,B直径分别为15cm,21cm。排风口1~5分别为35cm×35cm,35cm×35cm,25cm×35cm,50cm×35cm,35cm×35cm的矩形风口。
图1 实验房间及测点位置
本文对8种强制通风方式A1,A4,A5,B1,B2,B3,B4,B5进行研究,其中大写字母表示送风口编号,数字表示排风口编号。例如,A1即为送风口为A,排风口为1的工况。在每种通风方式下,对5个测点(1)~(5)的浓度衰减进行测量。房间中风口及测点位置见图1。其中,进风口A中心点的坐标为(2500,3000,2100),进风口B中心点的坐标为(0,2605,2945),单位为mm。测点分别们于房间中心四等分点处。
2 实验结果
2.1 实验可靠性检验与数据处理方法
为检验示踪气体在通风房间实验的可靠性,在A1工况下,在测点(1960,1730,1640)处对示踪气体浓度衰减进行了3次测量,3次测量的示踪气体浓度如图2所示。从图中可以看出该实验的重复性较好。
图2 同一地点3次测得的浓度衰减曲线
计算空气龄时,考虑到红外线气体分析仪测量精度有限,当示踪气体浓度为10×10-6以下时,利用指数形式的拟合公式进行积分计算[2];而当示踪气体浓度为10×10-6以上时,则利用梯形法对实验数据进行积分计算;两部分之和除以测点处示踪气体初始浓度即为该测点的空气龄值。