气体摩尔体积 · 实验诊断

排水集气:一格体积读数,究竟差在哪里?

先不急着背“偏大、偏小”。把量气管里的气体当作一个系统:它的量、温度、总压以及水蒸气的分压,哪一项与目标状态不同,读数就会留下对应的方向。

液面高度决定气体压强
发生装置 → 导管 → 倒置量气管
统一基准:比较的是“目标干燥气体”与读数。目标状态设为冷却至室温、量气管内外液面调平、压强为大气压;逐项分析时,未选因素视为不存在或已完成校正;若水蒸气压尚未校正,必须勾选相应选项。比较的物质的量以理论应收集的目标气体为准。
干燥气体分压=总压-水蒸气压
01

勾选现场情况,建立误差账本

每张卡都在问同一件事:它会让“未经换算的读数”朝目标干燥气体体积的哪一侧移动?多个相反因素并存时,不能用口号相抵。

读数时,量气管内液面与外界液面的位置关系
02

把“液面不平”翻译成压强

内液面更高

管内气体压强小于大气压。对同一物质的量、同一温度,压强更小,气体体积更大,所以读数方向为偏大。

内液面更低

管内气体压强大于大气压。压强更大,气体被压缩,读数方向为偏小。

液面调平

这时管内气体总压才等于大气压;但若有水蒸气,干燥气体的分压仍小于大气压,不能跳过分压校正。

从物理量变化追到体积方向
现场偏差被改变的量相对目标干燥气体体积判断的前提
未冷却温度偏高偏大比较时其他条件相同或已校正
内液面更高总压偏低偏大目标气体物质的量不变
内液面更低总压偏高偏小目标气体物质的量不变
未扣水蒸气压把湿气体当干燥气体偏大需要得到干燥气体在目标状态的体积
漏气或明显溶解气相中目标气体的量变少偏小没有反向倒灌、没有额外气体混入
容易混淆:“排水集气”并不自动等于“气体压强就是大气压”。只有内外液面调平时,总压才与大气压相等;而干燥气体的压强还要再扣除水蒸气压。题目若给出水温、液面高度或蒸气压,正是在提醒你分别处理这些条件。