排水法测体积怎么测,可能产生什么误差,如何避免?原理

排水法测体积的方法

测量固体体积（不溶于水且不与水反应）

准备器材：量筒、适量的水、待测固体。

操作步骤

先向量筒中倒入适量的水，记录此时水的体积$V_1$。这里“适量”是指水要能浸没待测固体，且放入固体后水不会超过量筒的量程。

将待测固体用细线拴住，缓慢放入量筒中，使固体完全浸没在水中，此时水面会上升，记录水面所对应的刻度值$V_2$。

待测固体的体积$V = V_2 - V_1$ 。

 

 

测量气体体积

准备器材：集气瓶、量筒、水槽、导气管、止水夹等。

操作步骤

将集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口，然后倒立在水槽中。

将气体发生装置的导气管一端插入集气瓶口，待气体充满集气瓶后，用玻璃片在水下盖住瓶口，取出正放在桌面上。

将集气瓶中的水倒入量筒中，测量水的体积，该体积即为收集到气体的体积。

 

 

可能产生的误差

读数误差

仰视或俯视读数：用量筒读取液体体积时，如果仰视读数，会使读出的体积比实际体积偏小；如果俯视读数，会使读出的体积比实际体积偏大。这会直接影响到计算出的固体或气体体积的准确性。

 

固体表面附着水的影响

当把固体从水中取出时，固体表面会附着一些水，导致测量的固体体积偏大。特别是对于多孔性或吸水性较强的固体，这种误差更为明显。

 

气体溶解或逸出的影响

气体溶解：对于一些能部分溶于水的气体，如二氧化碳等，在排水集气过程中，会有一部分气体溶解在水中，导致测量的气体体积偏小。

气体逸出：在收集气体过程中，如果装置气密性不好，会有部分气体逸出，从而使测量的气体体积偏小。

 

避免误差的方法

正确读数

读数时，视线应与量筒内凹液面的最低处保持水平。可以将量筒放在水平桌面上，眼睛平视刻度线进行读数，这样能有效减小读数误差。

 

处理固体表面附着水的问题

对于普通固体，可以在取出固体后，用滤纸轻轻吸干表面的水分，再进行后续操作。对于吸水性很强的固体，可以采用排油法或排沙法等其他方法测量体积。

 

解决气体相关误差

针对气体溶解问题：对于能溶于水的气体，可以在水中加入一些抑制气体溶解的物质，如收集二氧化碳时可在水中加入少量碳酸氢钠溶液，降低二氧化碳在水中的溶解度。

针对气体逸出问题：实验前要仔细检查装置的气密性，确保装置不漏气。在连接仪器时，要保证接口紧密，橡胶塞塞紧等。

 

排水法测体积的原理

排水法测体积的原理是阿基米德原理。即物体浸没在液体中时，它所排开液体的体积等于物体自身的体积。当把固体放入水中时，固体占据了一部分水的空间，使水面上升，上升的这部分水的体积就等于固体的体积；同理，用排水法收集气体时，气体进入集气瓶将水排出，排出水的体积就等于收集到气体的体积 。