第一節 通過氧化反應測定實驗式

通過氧化反應,可以測定較活潑的金屬氧化物的實驗式。以鎂的氧化物為例,我們可通過金屬鎂與氧的化學反應,獲得氧化物中鎂和氧的質量。實驗步驟大致如下:

  1. 稱量待反應的鎂的質量 \(m_1\);
  2. 令鎂與氧完全反應,生成金屬氧化物;
  3. 稱量反應得到的氧化物的質量 \(m\);
  4. 氧化物中氧的質量 \(m_2 = m - m_1\);
  5. 根據鎂的質量 \(m_1\) 和氧的質量 \(m_2\),即可確定氧化物的實驗式。
測定鎂的氧化物的實驗式的裝置圖
例題

為測定鎂的氧化物的實驗式,某同學將 \(0.923 \text{ g}\) 鎂在空氣中猛烈加熱,令其全部轉化為氧化物。

待氧化物冷卻後,稱得其質量為 \(1.531 \text{ g}\)。通過計算,求出鎂的氧化物的實驗式。


題解:

首先,根據實驗數據,找出各元素的質量。

\(\ce{Mg}\) 的質量 \(= 0.923 \text{ g}\)

\(\ce{O}\) 的質量 \(= 1.531 \text{ g}- 0.923 \text{ g} = 0.608 \text{ g}\)


然後,根據各元素的質量,確定實驗式。

\(\ce{Mg}\) \(:\) \(\ce{O}\) 1. 確定化合物中的各種元素。
\(0.923 \text{ g}\) \(:\) \(0.608 \text{ g}\) 2. 找出質量比。
\(\frac{0.923 \text{ g}}{24.3 \text{ g mol}^{-1}}\) \(:\) \(\frac{0.608 \text{ g}}{16.0 \text{ g mol}^{-1}}\) 3. 將質量比換算為摩爾比。
\(0.0380 \text{ mol}\) \(:\) \(0.0380 \text{ mol}\) 4. 將摩爾比化簡成最簡整數比。
\(1\) \(:\) \(1\)
\(\therefore\) 鎂的氧化物的實驗式是 \(\ce{MgO}\)。 5. 根據最簡整數比,寫出實驗式。
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