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《物理化学实验》参考答案及评分标准
理论部分试卷
评分标准：采用得分制，按得分要点给分，满分50分。
答题要求：每题可按难度给1-3分钟的思考时间，然后作答。
1．写出乙酸乙酯皂化的反应机理，该反应为几级反应？其速率是否与反应
2．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要先测近似凝固点？说明对
3．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，什么原因可能造成过冷太甚？若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还是偏高？由此所得相对分子质量偏低还是
4．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，寒剂温度过高或过低有什么不好？
5．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，加入溶剂中的溶质量应如何确定?
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6．估算凝固点降低法测定摩尔质量实验测定结果的误差，说明影响测定结果的主要因素？
7．当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，能否用凝固点
8．在冷却过程中，凝固点测定管内液体有哪些热交换存在？它们对凝固点
9．为什么测量溶剂凝固点时过冷程度大一些对测定结果影响不大，而测定
10．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么会产生过冷现象如何控制过冷程度？
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11．液体饱和蒸气压的测定实验中，真空泵在开关之前为什么要先通大气？
12．液体饱和蒸气压的测定实验中，抽气的目的是什么？如何判断等压计
13．液体饱和蒸气压的测定实验中，实验测定时放入空气太多会出现什么情况？出现这种情况应当怎么办？
15．液体饱和蒸气压的测定实验中，若发生空气倒灌，是否需要重新抽气？为什么？如何防止空气倒灌？
16．液体饱和蒸气压的测定实验中，如何正确控制等压计的抽气速率？为17．液体饱和蒸气压的测定实验中，如何调平B 、C 两管的液面？对仪器的安装有什么要求？
18．液体饱和蒸气压的测定实验中，能否在加热情况下检查装置是否漏气?
21．完全互溶的双液系，T-X图可分为几类？实验中，环己烷-异丙醇体系属于哪一类？
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22．双液系气-液平衡相图实验中，蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大
23．本实验在测向环己烷加异丙醇体系时，沸点仪是否需要洗净烘干？每
25．双液系气-液平衡相图实验中，过热现象对实验有什么影响？如何在实验中尽可能避免？
26．双液系气-液平衡相图实验中，体系平衡时，两相温度是否该一样？实际呢？测定折光率时，折射仪的恒温温度与测定样品时的恒温温度是否需要保持一致？为什么？测定一定沸点下的气液相折光率时为什么要将待测液冷却？
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27．双液系气-液平衡相图实验中，最初在冷凝管下端袋状部的液体能否代
28．双液系气-液平衡相图实验中，加热棒的正确位置是？对电流有什么要求？为什么？
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．沸点仪中的蒸气支管口离液面过高和温度传感器位置过高和过低，对测量有何影响？
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33．写出蔗糖溶液在酸性介质中水解的反应机理。此反应为几级反应？解释原因，并写出其半衰期的计算公式
34．说出蔗糖水解反应中各物质的旋光性以及反应过程中旋光度的变化趋
36．蔗糖水解实验，旋光管中的液体有气泡是否会影响实验数据？应如何37．在蔗糖转化反应过程中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点？加入
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38．在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正？它对旋光度的精确测量有什么影响？在蔗糖水解实验中若不进行零点校正对结果是否有影响？说
39．在蔗糖水解实验中，在混合蔗糖溶液和盐酸溶液时，我们将盐酸加到
40．蔗糖水解实验中，配制蔗糖溶液时称量不够准确，对测量结果k 有无影响? 取用盐酸的体积不准呢？为什么不用浓硫酸和稀硝酸，而用盐酸？
41．蔗糖水解实验为什么可以通过测定反应系统的旋光度来度量反应进
42．在测定α∞时，通过加热使反应速度加快转化完全，加热温度能否超过60℃？为什么？反应开始的时间记录不准确是否影响k值的测定？实验结
44．最大气泡压力法测定表面张力实验中，如何控制气泡的逸出速度？具体出泡速度的要求是什么？如逸出速度过快对实验结果有何影响？为什么要读最大压力差?
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45．最大气泡压力法测定表面张力实验中，对毛细管有什么要求？毛细管
46．用同一根毛细管测定液体表面张力时，仪器常数是否必须测定？为什
47．黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量中，影响测定结果的因素有哪
48．黏度计中的C管有什么作用？除去支管C是否仍可以测黏度？为什
49．黏度计毛细管的粗细对实验结果有何影响？若把溶液吸到了乳胶管内
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操作部分试卷答案
评分标准：采用扣分制，以50分为基础，最低分为0分，不出现负分。答题要求：每题可按难度给学生1-3分钟的思考时间，装置题可给学生5分钟的准备时间。
1．演示恒温槽温度的设定操作。
2．安装凝固点降低法测定摩尔质量实验装置，并指明各仪器的名称。
3．说出凝固点降低法测定摩尔质量实验中的主要操作步骤。
4．演示凝固点降低法测定摩尔质量实验中，粗测的具体操作步骤。
5．演示凝固点降低法测定摩尔质量实验中，细测的具体操作步骤。
6．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，用电子天平称取0.3g萘，并将其加入相应仪器中。
7．演示如何控制凝固点降低法测定摩尔质量实验中，寒剂的温度？
8．演示试管的洗涤和振荡。
9．安装液体饱和蒸气压的测定实验装置，并指明各仪器的名称。
10．说出液体饱和蒸气压的测定实验中的主要实验步骤。
11．说出液体饱和蒸气压的测定实验中，各仪器的名称和作用。
12．演示数字式低真空测压仪的使用方法。
13．演示液体饱和蒸气压的测定实验中，检查气密性的操作步骤。
14．演示液体饱和蒸气压的测定实验中，打开真空泵抽气的具体操作。
15．液体饱和蒸气压的测定实验中，如B管液面高于C管液面，演示调平的具体操作。
16．演示液体饱和蒸气压的测定实验中，真空泵的开启及关闭操作。
17．演示液体饱和蒸气压的测定实验中的加样操作。
18．液体饱和蒸气压的测定实验中，如C管液面高于B管液面，演示调平的具体操作。
19．演示阿贝折射仪的使用方法。
20．安装双液系气-液平衡相图实验装置，并指明各仪器的名称及作用。
21．说出双液系气-液平衡相图实验中的主要实验步骤。
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22．演示双液系气-液平衡相图实验中的加样操作。
23．演示双液系气-液平衡相图实验中的气相组成的取样操作。
24．演示双液系气-液平衡相图实验中，加速气-液相平衡的操作步骤。如何判断两相已达平衡？
25．演示双液系气-液平衡相图实验中，温度传感器和加热棒的安装操作。
26．安装电势-PH曲线的测定实验装置。
27．演示电势-PH曲线的测定实验中，NaOH溶液的滴加操作。
28．演示电势-PH曲线的测定实验中，HCl溶液的滴加操作。
29．说出电势-PH曲线的测定实验的主要实验步骤。
30．安装最大泡压法测溶液的表面张力实验装置。
31．说出最大泡压法测溶液的表面张力实验的主要实验步骤。
32．演示最大泡压法测溶液的表面张力实验中，控制和调节气泡逸出速度的操作。
33．演示最大泡压法测溶液的表面张力实验中，装样及液面调节操作。
34．演示最大泡压法测溶液的表面张力实验中，更换待测液操作。
35．演示数字式微压差测量仪的使用方法。
36．配置黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验中的蔗糖溶液。
37．演示黏度计的洗涤操作。
38．安装黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验装置。
39．说出黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验的主要步骤。
40．演示黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验中的加样操作。
41．演示黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验中，流速测定的具体操作。
42．演示黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量实验中，稀释溶液的具体操作。
43．演示磁天平的使用方法。
44．演示络合物的磁化率测定实验中，装样及样品管的悬挂操作。
45．演示电容测定的具体操作步骤。
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46．演示数字式自动旋光仪的使用方法。
47．说出旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验的主要步骤。
48．说出丙酮碘化反应的速率方程实验的主要步骤。
49．演示精密电容测定仪的置零操作。
50．演示721分光光度计的使用方法。
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物化实验总结与心得 闽江学院化学与化学工程系120101202242 朱家林 时间过的很快，一个学期的物化实验已经结束了。经过一个学期的物化实验的学习，学到了很多专业知识和实验基本操作，以及很多做人做事的技巧和态度。物化实验是有用的，也是有趣的，物理化学实验涉及到了化学热力学、化学动力学、电化学、表面化学。一下，简单的回顾一下本学期的十四个物化实验。 实验一、燃烧热的测定 用氧弹卡计测定萘的燃烧热；了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别；了解卡计中主要部分的作用。掌握卡计的实验技术；学会用雷诺图解法校正温度变化。热是一个很难测定的物理量，热量的传递往往表现为温度的改变。而温度却很容易测量。如果有一种仪器，已知它每升高一度所需的热量，那么，我们就可在这种仪器中进行燃烧反应，只要观察到所升高的温度就可知燃烧放出的热量。根据这一热量我们便可求出物质的燃烧热。试验中要注意：压片时应将Cu-Ni合金丝压入片内；氧弹充完氧后一定要检查确信其不漏气，并用万用表检查两极间是否通路；将氧弹放入量热仪前，一定要先检查点火控制键是否位于“关”的位置。点火结束后，应立即将其关上。氧弹充氧的操作过程中，人应站在侧面，以免意外情况下弹盖或阀门向上冲出，发生危险。 实验二、液体饱和蒸汽压的测定 明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系棗克劳修斯-克拉贝龙方程式；用等压计测定不同温度下苯的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术；学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。测定前必须将平衡管a,b段的空气驱赶净。冷却速度不应太快，否则测得的温度将偏离平衡温度。如果实验过程中，空气倒灌，则实验必须重做。在停止实验时，应该缓慢地先将三通活塞打开，使系统通大气，再使抽气泵通大气（防止泵中油倒灌），然后切断电源，最后关闭冷却水，使装置复原
磁化率的测定 1．本实验在测定XM做了哪些近似处理 答：（1）忽略了X反（2）X0=0（样品周围介质的体积磁化率）（3）H0=0(样品顶端磁场强度为0。近似认为样品顶端就是试管顶端) 2．为什么可以用莫尔盐来标定磁场强度 答：莫尔盐的XM仅与T有关,物质,物质稳定，组成固定，对磁场反应良好。 3.样品的填充高度和密度以及在磁场中的位置有何要求若样品的填充高度不够，对测量结果有何影响 答：样品管与磁极中心线平齐，不与磁极接触，样品要紧密均匀填实。若样品的填充高度不够，则样品最上端处磁场强度不为零。（样品的填充高度距样品管口处，样品要紧密均匀填实。将样品悬挂在天平上，样品底部处于磁场强度最大区域【H】管顶则位于场强最弱甚至为0的区域，若样品的填充高度不够，对样品处于磁场中的受力产生影响） 三组分体系等温相图 1. 实验为什么根据体系由清变浑的现象即可测定相界 答：各组分彼此互溶时，体系为均相，一旦体系恰好不相容，则分相达到相界。 2.如连接线不通过物系点，其原因可能是什么 答：（1）苯水分层不彻底（2）苯、醋酸乙酸挥发（3）酚酞变色范围为碱性，通过NaOH 滴定醋酸量偏高。 3. 实验根据什么原理求出苯-乙酸-水体系连接线 答：在苯和水含量确定的前提下，互溶曲线上的点与醋酸量一一对应。 电极的制备与原电池电动势的测定 1. 电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用如何保护及正确使用 答：（1）电位差计是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置，能直接给出
待测电池的电动势值，测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短，以防止电流通过而改变电极表面的平衡状态。（2）标准电池是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降。（3）检流计用来检验电动势是否对消，在测量过程中，若发现检流计受到冲击，应迅速按下短路按钮，以保护检流计。检流计在搬动过程中，将分流器旋钮置于“短路”。（4）工作电池（稳压电源）电压调至与电位差计对电源的要求始终相一致。 2. 参比电极应具备什么条件它有什么功用 答(1)装置简单、可逆性高、制作方便、电势稳定。 (2)以标准氢电极(其电极电势规定为零)作为标准，与待测电极组成一电池，所测电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不便，常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极，如：甘汞电极。 3. 盐桥有什么作用选用作盐桥的物质应有什么原则 答：（1）盐桥用来减小液体接界电势。（2）作盐桥的物质正负离子的迁移数应接近；在使用温度范围内浓度要大；不能与两端电池溶液发生反应。 4. UJ34A型电位差计测定电动势过程中，有时检流计向一个方向偏转，分析原因。 答：随着反应的进行，导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。电极管中有气泡；电极的正负极接反；线路接触不良；工作电源电压与电位差计对电源的要求数据不一致等。在测量金属电极的电极电势时，金属电极要加以处理，以除去氧化膜。 6. 如何使E测定准确 答：（1）电极管不能漏液。（2）准电池和待测电池极化，“标准/未知选择”旋钮在“标准”或“未知”位置的时间应尽可能的短。对“待测溶液”应将读数盘预置到理论值后再将“标准/未知选择”旋钮旋到，“未知”。（3）甘汞电极不用时浸泡在饱和氯化钾溶液中。（4对新制锌汞齐电极和新镀铜电极应及时测量，避免再度被氧化。
实验一燃烧热的测定 1．根据热化学的定义，关于燃烧热的定义下列说法正确的是（C） （A）物质氧化时的反应热 （B）物质完全氧化时的反应热 （C）1mol物质完全氧化时的反应热 （D）1mol物质完全还原时的反应热 2．氧弹式量热计的基本原理是（A） （A）能量守恒定律 （B）质量作用定律 （C）基希基希霍夫定律 （D）以上定律都适用 3．氧弹式量热计是一种（D） （A）绝热式量热计 （B）热导式量热计 （C）热流式量热计 （D）环境恒温式量热计 4．在用氧弹式量热计测定苯甲酸燃烧热的实验中不正确的操作是（D） （A）在氧弹充入氧气后必须检查气密性 （B）量热桶内的水要迅速搅拌，以加速传热 （C）测水当量和有机物燃烧热时，一切条件应完全一样 （D）时间安排要紧凑，主期时间越短越好，以减少体系与周围介质发生的热交换5．在测定萘的燃烧热实验中，先用苯甲酸对氧弹量热计进行标定，其目的是（A）（A）确定量热计的水当量 （B）测定苯甲酸的燃烧热 （C）减少萘燃烧时与环境的热交换 （D）确定萘燃烧时温度的增加值 6．用氧弹式量热计测定萘的燃烧热，实验直接测量结果符号表示为（C）（A）Q （B）Q P （C）Q V （D）△H 7．燃烧热测定实验中，温差的修正可用哪种方法进行（B） （A）溶解度曲线 （B）奔特公式 （C）吸热——放热曲线 （D）标准曲线 8．给氧弹充氧气时，正确的操作方法是减压阀出口压力指示表指针应指在（B）（A）小于 （B）—2 MPa （C）3Mpa—4MPa （D） 5 MPa 9．氧弹量热计中用水作为物质燃烧时燃烧热的传热介质，将水装在容器内正确的操作是（A）（A）3升水装在内筒
中南大学考试试卷（A-D卷） 2008 --2009 学年一学期 物理化学实验研究方法课程24学时1学分考试形式：闭 卷 专业年级：冶金、环境类07级总分100分，占总评成绩50 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 考试内容分为笔试（30分钟）和操作考试（2.5小时），备有8套试题，学生抽签选择。此处列举4套示例。 A卷试题和参考答案 一、单项选择(每小题2分，共20分) 1. “阴极极化曲线的测定”实验所测的是哪一种超电势？ (A) 氢电极的电阻超电势(B) 氢电极的浓差超电势 (C)氢电极的活化超电势(D) 氧电极的活化超电势 2. 在乙酸乙酯皂化反应实验中, 若CH3COOC2H5和NaOH溶液的浓度均为0.010 mol·dm-3, 等体积混合后, 则反应终止时体系的电导率可用下列哪种溶液的电导值代替 (A)0.010 mol·dm-3 NaOH (B) 0.005 mol·dm-3 NaOH (C)0.005 mol·dm-3 CH3COOH (D) 0.005 mol·dm-3 CH3COONa 3. 在Fe(OH)3溶胶的纯化过程中, 不能透过半透膜的物质是： (A) Fe3+(B) Cl-(C) Fe(OH)3(D) H2O 4. 福庭式气压计的读数校正不包含以下哪一种校正 (A) 温度校正(B) 重力加速度校正(C)仪器校正(D)露茎校正 5.电导率仪在用来测量电导率之前, 必须进行： (A) 零点校正(B) 满刻度校正(C) 定电导池常数(D) 以上三种都需要 6. 在氧弹实验中, 若测得?c H m= -5140.7 kJ·mol-1, ?|?H|最大=25.47 kJ·mol-1, 则实验结果的正确表示应为： (A) ?c H m= -5140.7 kJ·mol-1(B) ?c H m= -5140.7±25.47 kJ·mol-1 (C) ?c H m= -(5.1407±0.02547)×103 kJ·mol-1(D) ?c H m= -5140.7±25.5 kJ·mol-1 7. 在测定纯水的饱和蒸气压的实验中, 我们是通过测定不同外压下纯水的沸点来进行的, 这种测定饱和蒸气压的方法是属于： (A) 静态法(B) 饱和气流法(C)动态法(D) 流动法 8. 用差热分析仪测定固体样品的相变温度，选用哪种物质做基准物较合适： (A) 无水氯化钙(B)三氧化二铝(C) 苯甲酸(D) 水杨酸 9. 测量溶液的电导时, 应使用：
绪言 物理化学是化学与化工专业的一门必修核心基础理论课。化学反应常伴随有物理变化，物理因素也可以引起或影响化学变化过程。物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系入手，应用物理学的基本原理与实验方法，如力、热、光、电、磁等，研究化学变化基本规律的科学。物理化学还为化学的其它分支科学提供基本理论与方法。学习物理化学的目的在于打下扎实的化学理论基础，增强分析和解决实际化学问题的能力，加深对无机化学、有机化学、分析化学等课程的理解，为仪器分析、化工热力学、化工原理、化学反应工程、催化化学、应用电化学等课程的学习提供必要的基础知识。物理化学是化学与化工及某些相关专业硕士研究生入学的必考科目之一。 1物理化学课程的基本内容 物理化学可分成以下三个主要部分：化学热力学、化学动力学、物质结构。其中物质结构已单独设课讲授。主要内容有： （一）热力学第一定律及其应用 核心提示：能量守恒与转化定律在热力学、热化学(主要涉及内能、热与功)中的应用。 主要内容：(1)热力学方法的特点和局限性；(2)体系与环境、强度性质与广度性质、可逆过程与不可逆过程、状态、状态函数、状态方程式、过程方程式、过程、途径、功、热、内能、焓、热容、反应进度、热效应、焦耳(Joule)-汤姆逊(Thomson)效应等热力学基本概念；(3)热力学第一定律、盖斯(Hess)定律、基尔霍夫(Kirchhoff)定律；(4)热力学第一定律对简单状态变化(如理想气体自由膨胀过程、等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程、节流膨胀过程等)、相变、化学反应过程(等温与非等温)的分析，热、功、内能变化以及焓变(包括应用生成焓、燃烧焓、键焓等热力学数据)的计算。 （二）热力学第二定律及其应用 核心提示：过程的方向性与限度。 主要内容：(1)熵(S)判据：熵的引出(由卡诺循环出发)，熵增加原理，熵的统计意义，热力学第二定律的表述与数学表达式，物质的规定熵；(2)赫姆霍兹
物理化学实验思考题答案（精心整理） 实验1 1.不能，因为溶液随着温度的上升溶剂会减少，溶液浓度下降，蒸气压随之改变。 2.温度越高，液体蒸发越快，蒸气压变化大，导致误差愈大。 实验3 实验5 T----X图 1蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大小对结果有何影响 答：若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大，则会贮存过多的气相冷凝液，其贮量超过了热相平衡原理所对应的气相量，其组成不再对应平衡的气相组成，因此必然对相图的绘制产生影响。 2若蒸馏时仪器保温条件欠佳，在气相到达平衡气体收集小槽之前，沸点较高的组分会发生部分冷凝，则T—x图将怎么变化 答：若有冷凝，则气相部分中沸点较高的组分含量偏低，相对来说沸点较低的组分含量偏高了，则T不变，x的组成向左或向右移（视具体情况而定） 3在双液系的气-液平衡相图实验中，所用的蒸馏器尚有那些缺点如何改进 答：蒸馏器收集气相、液相的球大小没有设计好，应根据实验所用溶液量来设计球的规格；温度计与电热丝靠的太近，可以把装液相的球设计小一点，使温度计稍微短一点也能浸到液体中，增大与电热丝的距离；橡胶管与环境交换热量太快，可以在橡胶管外面包一圈泡沫，减少热量的散发。 4本实验的误差主要来源有哪些 答：组成测量：(1)工作曲线；(2)过热现象、分馏效应；(3)取样量。
温度测量：(1)加热速度；(2)温度计校正。 5.试推导沸点校正公式： 实验12蔗糖水解速率常数的测定 1蔗糖的转化速率常数k 与哪些因素有关 答：温度、催化剂浓度。 2在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好还是短的旋光管好 答：选用较长的旋光管好。根据公式〔α〕＝α×1000/Lc ，在其它条件不变情况下，L 越长，α越大，则α的相对测量误差越小。 3如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞ 答：α0＝〔α蔗糖〕D t ℃L[蔗糖]0/100 α∞＝〔α葡萄糖〕D t ℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕D t ℃L[果糖]∞/100 式中：[α蔗糖]D t ℃，[α葡萄糖]D t ℃，[α果糖]D t ℃ 分别表示用钠黄光作光源在t ℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm 表示)为旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。 设t ＝20℃ L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则： α0＝×2×10/100＝° α∞＝×2×10/100×（）＝－° 4、试分析本实验误差来源怎样减少实验误差 答：温度、光源波长须恒定、蔗糖溶液要现用现配。 1、实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点在蔗糖转化反应过程中，所测的旋光度αt 是否需要零 点校正为什么 答：(1)因水是溶剂且为非旋光性物质。 (2)不需，因作lg(αt-α∞)～t 图，不作零点校正，对计算反应速度常数无影响。 2、蔗糖溶液为什么可粗略配制 答：因该反应为(准)一级反应，而一级反应的速率常数、半衰期与起始浓度无关，只需测得dC/dt 即可。 实验17电导的测定及应用 1、本实验为何要测水的电导率 () ℃果糖℃葡萄糖〕α〕〔α蔗糖t D t D 0[100]L[21+=
2006～2007学年第一学期《物理化学实验》试题 一、是非题（每题1分，共10分） 下列各题中叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”，错误的画“×”： 1.常用(或普通)水银温度计的量程要比精密水银温度计的量程小。( ×) 2.贝克曼温度计只能用来量度被测温系统的温度波动(或变化)的差值，而不能测量被测温系统的温度绝对值。( √) 3.可用水银接触温度计控制恒温系统的温度波动。( √) 4.根据需要要对水银温度计进行示值校正、零点校正及露茎校正。( √) 5.实验室中常用的恒温槽(水浴或袖浴)是利用获热速率＝散热速率的热交换系统——热平衡法原理来维持系统温度恒定的。( √) 6.福廷式大气压力计只能用其测定大气压力。( √) 7.对指定被测系统，U型管水银压差计的?h值与U型管左、右两玻璃管的半径有关。(×) 8.阿贝折光仪的棱镜是该仪器的关键部件、净化棱镜时必须用擦镜纸沾干，不得往返擦镜面。( √) 9.蔗糖水解反应的动力学实验中，可以用物理法测定蔗糖或生成的果糖或葡萄施放度的变化，通常是用电导仪来测定其溶液的电导。( ×) 10.乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中，可以用物理法来测定乙酸乙酯的浓度变化，通常是用旋光仪来测定溶液的旋光度。( ×) 二、选择题（每题2分，共30分） 选择正确答案的编号，填在各题之后的括号内： 1．用凝固点降低法测定稀溶液溶质的摩尔质量时，选用的温度计是：( A ) (A)贝克曼温度计(B)普通水银温度计(C)水银接触温度计 2．用凝固点降低法测定萘的摩尔质量时．下列溶剂中应选用( C)。 (A)水(B)乙醇(C)环己烷 3．乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中，为了测定乙酸乙酯的浓度变化，可用物理法，选用的的测量仪器是( B)。 (A)折光仪(B)电导仪(C)旋光仪 4．蔗糟水解的动力学实验中，为了测定蔗糖或葡萄糖、果糖浓度的变化，可用物理法，选用的测量仪器是( B)。 (A)电导仪(B)旋光仪(C)酸度计 5．仅仅为了测定恒温槽的灵敏度，哪两种温度计是不可缺少的?( A )。 (A)贝克曼温度计与水银接触温度计 (B)贝克曼温度计和普通水银温度计 (C)水银接触温度计和普通水银温度计 6．用热分析法测绘锡—铋二组分合金相图。为了测定系统的温度随时间变化，可选用的温度计是( B )。 (A)普通水银温度汁(B)热电偶(C)贝克曼温度计 7. 福廷式压力计是用以测量( A)的 (A)大气压(B)真空度(C) 压力差 8．盐桥内所用电解质溶液，通常选用( B)。 (A)饱和HCl水溶液(B)饱和KCl水溶液(C)KCl稀溶液 9．盐桥内所用电解质溶液，必须( C )。
实验一燃烧热的测定 1.在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？ 提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。 2.固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？ 提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 3.试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。4.试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些?本实验成功的关键因素是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 5.使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？ 提示：阅读《物理化学实验》教材P217-220 实验三纯液体饱和蒸气压的测定 1.在停止抽气时，若先拔掉电源插头会有什么情况出现? 答：会出现真空泵油倒灌。 2.能否在加热情况下检查装置是否漏气?漏气对结果有何影响? 答：不能。加热过程中温度不能恒定，气－液两相不能达到平衡，压力也不恒定。 漏气会导致在整个实验过程中体系内部压力的不稳定，气－液两相无法达到平衡，从而造成所测结果不准确。 3.压力计读数为何在不漏气时也会时常跳动? 答：因为体系未达到气－液平衡。 4.克－克方程在什么条件下才适用? 答：克－克方程的适用条件：一是液体的摩尔体积V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计；二是忽略温度对摩尔蒸发热△vap H m的影响，在实验温度范围内可视其为常数。三是气体视为理想气体。 6.本实验主要误差来源是什么?
1. 电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用？如何保护及正确使用？ 答：（1）电位差计是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置，能直接给出待测电池的电动势值，测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短，以防止电流通过而改变电极表面的 平衡状态。 （2）标准电池是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降。 （3）检流计用来检验电动势是否对消，在测量过程中，若发现检流计受到冲击，应迅速按下短路按钮，以保护检流计。检流计在搬动过程中，将分流器旋钮置于“短路”。 （4）工作电池（稳压电源）电压调至与电位差计对电源的要求始终相一致。 3．电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用？ 答：电位差计：利用补偿法测定被测电极电动势； 标准电池：提供稳定的已知数值的电动势EN，以此电动势来计算未知电池电动势。 检流计：指示通过电路的电流是否为零； 工作电池：为整个电路提供电源，其值不应小于标准电池或待测电池的值。 4．测电动势为何要用盐桥？如何选用盐桥以适合不同的体系？ 答：（1）对于双液电池电动势的测定需用盐桥消除液体接界电势。 （2）选择盐桥中电解质的要求是：①高浓度（通常是饱和溶液）；②电解质正、负离子的迁移速率接近相等；③不与电池中的溶液发生反应。具体选择时应防止盐桥中离子与原电池溶液中的物质发生反应，如原电池溶液中含有能与Cl-作用而产生沉淀的Ag+、Hg 离子或含有能与K+离子作用的ClO－离子，则不可使用KCl盐桥，应选用KNO3或NH4NO3盐桥。 5．在测定电动势过程中，若检流计的指针总往一个方向偏转，可能是什么原因？ 答：若调不到零点，可能的原因有： （1）电池（包括工作电池、标准电池和待测电池）的正负极接反了； （2）电路中的某处有断路； （3）标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势，超出了测量范围。 4．为何本实验要在恒温条件下进行，而且乙酸乙酯和氢氧化钠溶液在混合前还要预先恒温？ 答：温度对反应速率常数k影响很大，故反应过程应在恒温条件下进行。 3、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，根据什么原则考虑加入溶质的量，太多太少影响如何？ 答：根据溶液凝固点的下降值考虑加入溶质的量。太多就不是稀溶液，太少凝固点下降值太小，误差大。 3. 实验中为何用镀铂黑电极？使用时注意事项有哪些？ 答：铂电极镀铂黑的目的在于减少电极极化，且增加电极的表面积，使测定电导时有较高灵敏 度。电导池不用时，应把两铂黑电极浸在蒸馏水中，以免干燥致使表面发生改变。 4. UJ34A型电位差计测定电动势过程中，有时检流计向一个方向偏转，分析原因。 原因：电极管中有气泡；电极的正负极接反；线路接触不良；工作电源电压与电位差计对电源的要求数据不一致等。 2．反应物起始浓度不相等，试问应怎样计算k值？ 答：若CH3COOC2H5溶液浓度a＞b（NaOH溶液浓度），则其反应速率方程的积分式为 a a κt+κ0 (—-1) - κ0— b c a ln????????? = κ(a—b)t + ln— ____ b b κt - κc — c C和κc分别为反应进行完全后体系中产物CH3COONa的浓度和电导率 若a＞b时b =C，若a< b时a =C 3．如果NaOH和乙酸乙酯溶液为浓溶液时，能否用此法求k值，为什么？ 答：不能。只有反应体系是很稀的水溶液，才可认为CH3COONa是全部电离的。反应前后Na+的浓度不变。随着反应的进行，导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化，以跟踪反应 物浓度随时间变化。 1、把苯甲酸在压片机上压成圆片时，压得太紧,点火时不易全部燃烧；压得太松,样品容易脱落；要压得恰到好处。 挥发性双液图
试验四饱和蒸汽压的测定1） 为什么 AB 弯管中的空气要干净？怎样操作？怎样防止空气倒灌？ 答: AB 弯管空间内的压力包括两部分：一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。测定时， 必须将其中的空气排除后，才能保证 B 管液面上的压力为液体的蒸气压；将水浴温度升高 到 85° C 沸腾 3 分钟即可；检漏之后要关闭阀1，防止外界空气进入缓冲气体罐内。 （2） 本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压？为什么？ 答：溶液不是纯净物，其沸点不稳定，实验操作过程中很难判断是否已达到其沸点。 （3）为什么实验完毕以后必须使系统和真空泵与大气相通才能关闭 真空泵？ 答：如果不与大气相通，球管内的液体可能会被吸入到缓冲储气罐。 （4）如果用升温法测定乙醇的饱和蒸汽压，用该实验装置是否可行？ 若行，如何操作？ 答：升温法可行。先打开阀2，关闭阀1，使储气管内压强达-50kPa 左右，关闭阀2，温度每升高3-5° C，打开阀1，增大压强使球形管内液面相平。 （5）将所测摩尔汽化热与文献值相比较，结果如何？ 答：由于当地大气压及实验误差，结果将偏小。 （6）产生误差的原因有哪些？ 答：当地大气压、判断液面是否相平的标准、液面相平时数据的采集都会对实验结果造成影 响。 1.如果等压计的A,B 管内空气未被驱除干净，对实验结果有何影响？ 答：把等压计中的空气驱除干净是为了使AB 上方充满异丙醇，若有空气存在则所测的饱和 蒸气压不是所求压力。当观察到冷凝管壁上有液体回流时则证明空气已排净。当体系的气体部分含有空气等惰性气体时，饱和蒸气压有以下公式: 公式中pg* 为没有惰性气体存在时液体的饱和蒸气压，pg 为有惰性气体存在且总压为pe 时液体的饱和蒸气压。 2.本实验的方法能否用于测定溶液的蒸气压？为什么？ 答：分情况，测定过程中若溶液的浓度发生变化，则不能测;但是对于难溶物的饱和溶液或 者恒沸物等可以使用本方法测定。 3.U 型管 B 中封闭液体所起到的作用是什么？ 答：有以下三点作用：①起到一个液体活塞（或液封）的作用，用于分隔体系与环境;同时通过该液体活塞，可将体系中的空气排除到环境中去）②起到检测压力的作用。（当A,B 管中的液面等高时，说明体系的压力等于环境的压力，可以通过测量环境的压力来代表 体系的压力）③当 A,B 管中的液面等高时既可测定温度和压力的数据，也可保持多次测量数 1．测定液测量体饱和蒸气压的方法有哪些？我院物理化学实验室采用的是什 么方法？ 答： (1) 静态法：在某一温度下直接饱和蒸汽压。 (2)动态法：在不同外界压力下测定沸点。
实验一燃烧热的测定1. 在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用？答：在燃烧过程中，当氧弹内存在微量空气时，N2的氧化会产生热效应。在一般的实验中，可以忽略不计；在精确的实验中，这部分热效应应予校正，方法如下：用0.1mol·dm-3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水，每毫升0.1 mol·dm-3 NaOH溶液相当于5.983 J(放热)。 2. （1）本实验中，那些为体系？那些为环境？（2）实验过程中有无热损耗，（3）如何降低热损耗？ 答：（1）氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系，其它为环境。 （2）实验过程中有热损耗：内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。 （3）降低热损耗的方法：调节内筒水温比外筒水温低0.5-1℃，内桶盖盖严，避免搅拌器摩擦内筒内壁，实验完毕，将内筒洗净擦干，这样保证内筒表面光亮，从而降低热损耗。 3. 在环境恒温式量热计中，为什么内筒水温要比外筒的低？低多少合适？ 在环境恒温式量热计中，点火后，系统燃烧放热，内筒水温度升高1.5-2℃，如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃，样品燃烧放热最终
内筒水温比外筒水温高1℃，整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同，所以内筒水温要比外筒水温低0.5-1℃较合适。 4 固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 5 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 6 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 实验二十（1）液体饱和蒸气压的测定预习思考题 一、思考题： 1. 真空泵在开关之前为什么要先通大气？
1 《物理化学实验》参考答案及评分标准 理论部分试卷 评分标准：采用得分制，按得分要点给分，满分50分。 答题要求：每题可按难度给1-3分钟的思考时间，然后作答。 1．写出乙酸乙酯皂化的反应机理，该反应为几级反应？其速率是否与反应 2．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要先测近似凝固点？说明对 3．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，什么原因可能造成过冷太甚？若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还是偏高？由此所得相对分子质量偏低还是 4．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，寒剂温度过高或过低有什么不好？ 5．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，加入溶剂中的溶质量应如何确定?
2 6．估算凝固点降低法测定摩尔质量实验测定结果的误差，说明影响测定结果的主要因素？ 7．当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，能否用凝固点 8．在冷却过程中，凝固点测定管内液体有哪些热交换存在？它们对凝固点 9．为什么测量溶剂凝固点时过冷程度大一些对测定结果影响不大，而测定 10．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么会产生过冷现象如何控制过冷程度？
3 11．液体饱和蒸气压的测定实验中，真空泵在开关之前为什么要先通大气？ 12．液体饱和蒸气压的测定实验中，抽气的目的是什么？如何判断等压计 13．液体饱和蒸气压的测定实验中，实验测定时放入空气太多会出现什么情况？出现这种情况应当怎么办？ 15．液体饱和蒸气压的测定实验中，若发生空气倒灌，是否需要重新抽气？为什么？如何防止空气倒灌？ 16．液体饱和蒸气压的测定实验中，如何正确控制等压计的抽气速率？为17．液体饱和蒸气压的测定实验中，如何调平B 、C 两管的液面？对仪器的安装有什么要求？
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 物理化学实验是化学教育专业的一门重要的必修基础课程，是独立设课、并与物理化学理论课程内容相配套的实验课程。物理化学实验教学内容综合了化学领域中各分支需要的基本研究工具和方法，在教学过程中引导学生利用物理化学及相关理论知识，解决化学过程的基本问题，培养学生的基本实验技能和科学研究能力，为学生今后从事专业研究打下坚实的基础，同时对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高也起着至关重要的作用。 2.设计思路： 本实验课程分两学期开设，要求学生完成不少于21个基础实验，初步掌握重要的物理化学实验方法，熟悉各种物理化学现象，了解和掌握各种大型仪器的原理和操作方法，并学会实验数据的归纳和分析方法。实验内容的选取，包括热力学、电化学、动力学、表面现象和胶体、物质结构等部分有代表性的实验，使学生了解物理化学的概貌；另一方面，根据现有仪器设备的条件，力求在实验方法和实验技术上得到较全面的训练。 3. 课程与其他课程的关系： 《物理化学实验》是继《无机化学实验》、《分析化学实验》和《有机化学实验》之后而独立开设的实验课程。通过本课程学习，掌握物理化学的基本实验技术和技能，系统学习物理化学实验的基本概念、基本原理和发展规律，并能在今后的科研及生产 - 1 -
实践中，运用这些规律去分析问题和解决问题。 二、课程目标 物理化学实验课程主要目标是使学生初步了解物理化学的研究方法，掌握物理化学的基本实验技术和技能，学会重要的物理化学性能测定，熟悉物理化学实验现象的观察和记录，实验条件的判断和选择，实验数据的测量和处理，实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法，从而加深对物理化学基本理论的理解，增强解决实际化学问题的能力。 三、学习要求 完成本课程的学习任务，实现课程目标，具体学习要求： 1.学生按选课时间按时到课，不得随意调课、缺课； 2.实验课前学生认真做好预习，明确实验目的，实验原理，所用仪器构造和操作 规程，熟悉实验内容，明确要测量和记录的数据，书写预习报告。 3.实验过程中学生遵守实验室规则，按要求独立完成实验，做到认真观察、及时 记录、勤于思考。实验结束后实验记录由指导教师检查，并完成工作台和实验室整理及安全检查后方可离开。 4.实验结束后认真分析整理实验结果和数据，按要求书写完成实验报告并按时提 交。 5.爱护实验室的仪器设备和公用设施。 四、教学进度 - 1 -
物化实验思考题 实验一 1、凝固点降低法在什么条件下适用？答案：在稀溶液且溶质在溶液中不发生解离或缔合的情 况下适用。【用凝固点降低法测定相对分子质量选择溶剂时应考虑哪些因素？答案：首先要能很好的溶解溶质当溶质在溶液里有解离、缔合、溶剂化或形成配合物等情况时不适用一般只适用于强电解质稀溶液。其次凝固点不应太高或太低应在常温下易达到。如水、苯、环己烷等。】 2、凝固点降低法测定摩尔质量为什么会产生过冷现象?如何控制过冷程度? 答案：过冷现象是 由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后，没有晶体析出而达到过饱和状态的现象。 原因是刚刚析出的固体颗粒小，比表面积大，表面吉布斯函数高。为了控制过冷程度，因而寒剂的温度不能大大低于待测的凝固点，而且在凝固点附近时应该加速搅拌。当过冷后温度回升，立即改用原先较缓慢的搅拌方式。 3、根据什么原则考虑加入溶质的量，太多或太少会有何影响？答案：根据稀溶液依数性，溶 质加入量要少，而对于称量相对精密度来说，溶质又不能太少。 实验二 1、在实验步骤1中配置1、 2、3号样品时，加入的各物质的量是否准确对分配系数的测定 结果有无影响？答案：1,2号样品对分配系数的测量没有影响，分配系数为两相对浓度的比值，不准确不影响测量。 2、滴定CCl4层中的I2时，为何要先加入KI溶液？此处加入的KI溶液的多少对实验结果有 没有影响？答案：用KI可以有助于CCl4中的I2被提取到水层，有利于Na2SO3的滴定顺利进行；无影响。 实验三 1、本实验如何达到汽液两相平衡？答案：在实验条件下，液相的饱和蒸气压与气相的压 力相等时，两相就达到平衡了。 2、若沸点仪中冷凝管底部的小球体积过大或过小，对测量有何影响？答案：若体积过大， 冷凝回流回来的液体不能回到溶液中，使得所测得的不是此溶液的气相组成，而是偏向于分馏，影响实验结果；若体积过小，则小球室里面的液体量不足，不够测2次（或有些实验要求测3次）折射率，从而会加大实验的偶然误差。【沸点仪中的小球E体积过大或过小对测量有何影响？答案：过大——冷凝出来的液体过多，体系偏向分馏，影响测量结果；过小——液体量不足，不够实验三次取用。】 3、【平衡时,气液两相温度是否应该一样,实际是否一样,对测量有何影响答案:不一样,由于 仪器保温欠佳,使蒸汽还没有到达冷凝小球就因冷凝而成为液相。】【平衡时，气液两相温
物理化学实验试卷 一、选择题( 共16题32分) 1. 2 分(8716) 8716 有两位同学进行蔗糖水解实验时, 所用盐酸溶液浓度为N1, 蔗糖溶液浓度为N2, 他们分别用等体积的盐酸与蔗糖溶液混合, 不等体积的盐酸与蔗糖溶液混合, 则他们所测得的反应终止时体系旋光度分别为α1和α2, 则：( ) (A) α1＝α2 (B) α1>α2 (C) α1<α2 (D) α1≠α2 2. 2 分(8813) 8813 用最大气泡压力法测定溶液表面张力的实验中, 对实验实际操作的如下规定中哪一条是不正确的? ( ) (A) 毛细管壁必须严格清洗保证干净 (B) 毛细管口必须平整 (C) 毛细管应垂直放置并刚好与液面相切 (D) 毛细管垂直插入液体内部, 每次浸入深度尽量保持不变 3. 2 分(8831) 8831 Hanawalt索引中, 前8 个数字是：( ) (A) 8 个最大的d 值(B) 8 条最强线的d 值 (C) 8 个最小的d 值(D) 8 个最强的I/I0值 4. 2 分(8625) 8625 用对消法测得原电池Zn│ZnSO4(a1)‖KCl(a2)│Ag—AgCl(s) 的电动势与温 度关系为E/V=1.0367-5.42×10-4(T/K-298) 则反应Zn+2AgCl(s)=2Ag+ZnCl2 在293.2 K时的焓变为：( ) (A) 169.9 kJ·mol-1 (B) -169.9 kJ·mol-1 (C) -231.3 kJ·mol-1 (D) 231.3 kJ·mol-1 5. 2 分(8630) 8630 饱和标准电池在20℃时电动势为：( ) (A) 1.01845 V (B) 1.01800 V (C) 1.01832 V (D) 1.01865 V
1.恒温槽的主要部件有哪些，它们的作用各是什么？ 答：恒温水浴主要组成部件有：浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器。浴槽用来盛装恒温介质；在要求恒定的温度高于室温时，加热器可不断向水浴供给热量以补偿其向环境散失的热量；搅拌器一般安装在加热器附近，使热量迅速传递，槽内各部位温度均匀；温度计是用来测量恒温水浴的温度；感温元件的作用是感知恒温水浴温度，并把温度信号变为电信号发给温度控制器；温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路，当恒温水浴的温度被加热或冷却到指定值时，感温元件发出信号，经控制电路放大后，推动继电器去开关加热器。 2.为什么开动恒温槽之前，要将接触温度计的标铁上端面所指的温度调节到低于所需温度处，如果高了会产生什么后果？ 答：由于这种温度控制装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后传热质温度上升并传递给接触温度计，使它的水银柱上升。因为传质、传热都有一个速度，因此，出现温度传递的滞后。即当接触温度计的水银触及钨丝时，实际上电热器附近的水温已超过了指定温度。因此，恒温槽温度必高于指定温度。同理，降温时也会出现滞后状太。 3.对于提高恒温槽的灵敏度，可以哪些方面改进？ 答：①恒温槽的热容要大些，传热质的热容越大越好。②尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度，为此要使感温元件的热容尽量小，感温元件与电热器间距离要近一些，搅拌器效率要高。③做调节温度的加热器功率要小。 4.如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽？ 答：通过辅助装臵引入低温，如使用冰水混合物冰水浴，或者溶解吸热的盐类盐水浴冷却（硝铵，镁盐等）3.在本实验装置中那些为体系？那些为环境？体系和环境通过那些途径进行热交换？这些热交换对结果影响怎样？ 答：体系：内筒水，氧弹，温度计，内筒搅拌器。环境；外筒水 实验过程中，由于对流和辐射，存存在热消耗，如：内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。采取措施:（1）量热计上方加盖，减少对流；（2）外筒内壁和内筒外壁皆镀成镜面，减少热辐射。这些热辐射将会降低被测物的燃烧热。 4.使用氧气要注意哪些问题？ 答：使用前要检查连接部位是否漏气，可涂上肥皂液进行检查，调整至确实不漏气后才进行实验；由于氧气只要接触油脂类物质，就会氧化发热，甚至有燃烧、爆炸的危险。因此，必须十分注意，不要把氧气装入盛过油类物质之类的容器里，或把它置于这类容器的附近或火源附近；使用时，要把钢瓶牢牢固定，以免摇动或翻倒；开关气门阀要慢慢地操作，切不可过急地或强行用力把它拧开。 5.搅拌过快或过慢有何影响？ 答：搅拌太快则散热过多，测得反应热偏低；搅拌过慢则热量分布不均匀，误差较大。 2．本实验产生温差的主要原因有哪几方面？如何修正？ 答：本实验产生温差的原因：（1）电流电压不稳定；（2）加入样品速度太快堵住搅拌棒或加样速度太慢；（3）样品颗粒太大，溶解速度太慢；（4）装置绝热密闭性差，与外界有热交换。修正：（1）仪器先预热，使实验室电流电压比较稳定；（2）加样速度适中；（3）将颗粒尽量研磨细。 3.如何判断等压计中式样球与等压计间空气已全部排出？如未排尽对实验有何影响？ 答：⑴应使试样球内液体沸腾3--5 分钟，可认为其中空气已被赶净；⑵在试样球与等压计间有空气会使所测蒸汽压降低，导致所测沸点降低。 测定蒸汽压时为何要严格控制温度 在一定的温度下,真空密闭容器内的液体能很快和它的蒸汽相建立动态平衡,即蒸汽分子向液面凝结和液体中分子从表面逃逸的速率相等.此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度下的饱和蒸汽压力.液体的饱和蒸汽压力，液体的饱和蒸汽压与温度有关:温度升高,分子运动加速,因而在单位时间内从液相进入气相的分子数增加,蒸汽压升高.
1． 对某一液体的密度进行多次测定，其实验结果如下：1.082, 1.079, 1.080, 1.076 g/cm 3。求其平均误差、平均相对误差、标准误差和精密度。 解：079.14 076 .1080.1079.1082.1=+++= ρ (g/cm 3) 002.04 | 079.1076.1||079.1080.1||079.1079.1||079.1082.1|n =-+-+-+-= = ∑i d d (g/cm 3) %2.0%100079 .1002 .0%100=?= ?ρ d 003.01 4003.0001.00003.012222=-+++=-=∑n d s i (g/cm 3) %3.0%100079 .1003 .0%100=?= ?= ρ s RSD 2. 用精密天平对某物质连续称11次，所得数据如下： 25048.8, 25049.1, 25048.9, 25048.9, 25048.8, 25049.0, 25079.3, 25049.2, 25048.9, 25049.0, 25048.8 mg 。求测量值及测量的标准误差。（提示：该测量系列中是否含异常数据？试用3σ法则进行判断）。 解：数据大小分析可看出25079.3这个数值偏离其它数值比较远，通过计算3σ进行判断： 除这个数值，另外10个数的平均值为： ()() 2 .01.0301.022.03.01 101 9.250488.2504839.2504830.2504921.250492.2504910 1 2222=?++?++-==?+?+?++= m m σ ∴测量数据在(25049.1-0.6，25049.1+0.6)区间是正常的，而25079.3这个数值大大超出范围，是异常值，应当舍弃。 所以测量结果为：m=25049.1±0.2。 3.下列各数据中有多少个有效数字： 3.80；0.0100；3.14×106；2.25×105；10.203。 答：上述数据的有效数字分别是：3.80－3位；0.0100－3位；3.14×106－3位，2.25×105－3位，10.203－5位 4. 从有效数字概念，计算下列各题： 1 . 0.9×0.9= 2 . lg4.42×103= 3 . 求5.37的反对数。 4 . 437.2+543.21-1.07×103= 5 . 1.711×102+1.2×102+1.3043×10-2= 6 . 已知半径r=2.65cm,求圆的面积。 解： 1 . 0.9×0.9=0.8 2 . lg4.42×103=3.645 3 . 105.37=2.3×105 4 . 437.2+543.21-1.07×103=－9×101 5 . 1.711×102+1.2×102+1.3043×10-2=2.9×102
实验1.6 原电池电动势的测定 一、实验目的 1．掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。 2．通过电池电动势的测量，加深对可逆电池、浓差电池、可逆电极、盐桥等基本概念的理解。 3．了解与掌握金属电极的制备与处理技术。 4．掌握原电池热力学函数的计算。 二、基本原理 原电池是化学能转变为电能的装置，它是由两个“半电池”组成，而每一个半电池中有一个电极和相应的电解质溶液。在电池放电反应中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应；电池反应是电池中两个电极反应之和。电池电动势为组成该电池的两个半电池的电极电势的代数和。在恒温、恒压、可逆条件下，原电池电动势与各热力学函数的关系如下： Z E F G m r -=? (1.6-1) p m r T E zFT zE F H )(??+-=? (1.6-2) p m r T E z F S )(??=? (1.6-3) 式中：F 为法拉第常数（96487 C ），z 是原电池发生一单位进度反应时得或失的电子摩尔数，E 是可逆电池的电动势。故只要在恒温、恒压下，测出可逆电池的电动势E ，即可求出原电池的各热力学函数。反之，由原电池的各热力学函数，可求出可逆电池的电动势E 和浓度系数。 书写电池的结构图示式，必须规范。以Cu-Zn 电池为例，电池结构的书写、电动势和电极电势的表达式为： 电池结构 Zn|ZnSO 4(+2Zn a )‖CuSO 4 (+2Cu a )|Cu
负极反应 Zn →Zn 2+(+2Zn a ) + 2e 正极反应 Cu 2+(+2Cu a ) + 2e →Cu 电池总反应 Zn + Cu 2+(+2Cu a )→Zn 2+(+2Zn a )+Cu 根据能斯特方程，电池电动势与各物活度间的关系为： + +-=22Cu Zn Cu Zn o a a a a ln zF RT E E (1.6-4) 式中0E 为在标准条件下溶液中锌和铜离子活度(+2Zn a 和+2Cu a )以及锌和铜活度均等 于1时的电池电动势（即原电池的标准电动势）。假设Cu 、Zn 为纯固体，它们的活度为1，则式（1.6-4）可简化为： + +-=22ln Cu Zn o a a zF RT E E (1.6-5) 由于整个电池反应是由两个电极反应所组成，因此，电池电动势的表达式为正、负两电极电势之差。若正极的电极电势为+?，负极的电极电势-?，则有： -+-=??E (1.6-6) 由于某电极电势的绝对值无法测定，因此必须选择某一电极作为电极电势的参考标准。现在，手册上所列的电极电势均为相对电极电势，即以标准氢电极作为参考标准（标准氢电极是氢气压力为一标准压力、溶液中+H a 为1，规定其电极电势为 零）。将标准氢电极与待测电极组成电池，标准氢电极为负极，所测得的电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不方便，因此常用另外一些易制备、电极电势较为稳定的电极作为参比电极。常用的参比电极主要有：甘汞电极、银-氯化银电极等。这些参比电极与标准氢电极比较而得的电极电势，已精确测出。 可逆电池具有较好的重现性与稳定性。可逆电池必须具备的条件为：（1）电极反应必须可逆。（2）电池在工作（充放电）时，所通过的电流必须无限小，此时电池可在接近平衡状态下工作， 即能量必须可逆。（3）电池中所进行的其它过程必须可逆。如溶液间无扩散、无液体接界电势等。因此，在制备可逆电池、测量可逆电池的电动势时，应符合上述可逆电池条件。在精确度不很高地测量中，常用正、负离子迁移数比较接近的电解质构成“盐桥”，减小液体接界电势。要达到测量工