獲得某一物質的物理或化學特征數據信息的方法,或這種方法的執行過程即為測定。化學測定實驗屬於分析化學的範疇,是通過實驗來確定待測對象諸如質量、極限、酸堿度、時間、溫度、體積、濃度等特征數據信息,進而確定物質或材料中某些化學組分的含量或結構等情況。
【實驗用品】
試管架、試管(7支)、啟普發生器、水槽、酒精燈。
【實驗步驟】
把7支大小相同的試管都用橡皮圈標出10等分刻度,在各試管分別裝入水的體積份數為9、8、7、5、3、1、0.5。然後倒插進水槽中,用排水法小心地分別通入氫氣,直至試管內的水剛好排盡。將得到的氫氣與空氣的混合氣體做爆鳴實驗。實驗過程、內容、現象需做記錄。
【實驗分析】
以往的經驗給我們留下一個錯誤印象,認為點燃氫氣時,隻要發出輕微的“噗”聲,且能安靜燃燒,這種氫氣就一定是純氫氣。本實驗表明,實驗記錄中所列的氫氣都是不純的,但當氫氣在空氣中的體積百分比高於70%時,氫氣可以持續安靜地燃燒而不發生爆炸。氫氣的體積百分比下降到5%以下時,不能發生爆鳴和燃燒。而氫氣的體積在10%~70%之間點燃時,則有爆炸的危險。特別是氫氣的體積含量在30%時,氫氣與空氣中氧氣的體積比大約為2:1,恰好能反應完全,因而點燃時有猛烈爆炸的危險(發出最尖銳的爆鳴聲)。這就從實驗的角度揭示了氫氣與空氣的爆鳴和爆炸極限的概念。
一般習慣上把高於爆炸極限的氫氣,能點燃而不爆炸,視為純淨氫氣。
知識點
酒精燈
酒精燈是以酒精為燃料的加熱工具,用於加熱物體。酒精燈由燈體、燈芯管和燈帽組成。酒精燈的加熱溫度為400℃~500℃,適用於溫度不需太高的實驗,特別是在沒有煤氣設備時經常使用。正常使用的酒精燈火焰分為焰心、內焰和外焰3部分。酒精燈火焰溫度的高低順序為:外焰>內焰>焰心。一般認為酒精燈的外焰溫度最高,其原因是酒精蒸氣在外焰燃燒最充分;同時由於外焰與外界大氣充分接觸,燃燒時與環境的能量交換最容易,熱量散失最多,致使外焰溫度高於內焰。
延伸閱讀
排水法
排水法又叫排水集氣法,是收集氣體的一種常用的方法。方法是:先將集氣瓶裝滿水,用玻璃片蓋住瓶口,然後倒立在水槽中。當導管口有氣泡連續、均勻地放出時,再把導管口伸入盛滿水的集氣瓶裏,當看到有氣泡從集氣瓶口外沿冒出後(即收集滿一瓶氣體),在水裏用玻璃片蓋住瓶口,把集氣瓶移出水麵,正放或倒放在桌麵上。