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哈工大物化实验思考题及答案

哈工大物化实验思考题及答案
哈工大物化实验思考题及答案

物理化学实验

实验一 燃烧热的的测定

1. 说明恒容燃烧热(V Q )和恒压燃烧热(P Q )的差别和相互联系。

区别:恒容燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统内能的变化值,恒压燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统地焓变

联系:对于理想气体 P v Q Q nRT =+?

2. 在这个实验中,那些是体系,那些是环境?实验过程中有无热损耗?这些热损耗实验结果有何影响?

答:内筒和氧弹作为体系,而外筒作为环境。实验过程中有热损耗。有少量热量从内筒传到外筒,使得内筒水温比理论值低,而使得燃烧焓偏低。

3. 加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低?低多少合适?为什么?

答:因为本实验中要尽量避免内外筒之间的热量交换,而内筒中由于发生反应,使得水温升高,所以内筒事先必须比外筒水温低,低的数值应尽量靠近化学反应使内筒水温升高的值,这样,反应完毕后,内外筒之间达到一致温度,而外筒温度在反应开始前和反应后数值相等,说明热量交换几乎为0,减小了实验误差。

4. 实验中,那些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度,应从哪几方面考虑?

答:内外筒开始反应前的温度差造成误差,我们应提高软件质量,使软件调试出的温度如(3)所述,有利于减小误差。又如点燃火丝的燃烧带来的一定的热量,造成误差,应寻求一种让反应自发进行的方法,或寻求一种更好的点火材料。

实验二 Pb-Sn 体系相图的绘制

1.是否可用加热曲线来做相图?为什么?

答:不能。加热过程中温度难以控制,不能保持准静态过程。

2.为什么要缓慢冷却合金做步冷曲线?

答:使温度变化均匀,接近平衡态。

3.为什么坩埚中严防混入杂质?

答:如果混入杂质,体系就变成了另一多元体系,使绘制的相图产生偏差。

实验三 化学平衡常数及分配系数的测定

1. 配1、2、3各溶液进行实验的目的何在?根据实验的结果能否判断反应已达到平衡?

答:实验1是为了计算I 2在CCl 4和H 2O 中的分配系数。实验2、3是为了计算和比较平衡常数K ,当2Kc ≈3Kc 时,可判断反应已达到平衡。

2. 测定四氯化碳中I 2的浓度时,应注意什么?

答:应加入5~10ml 水和少量KI 溶液,还要先加入淀粉,充分振荡,滴定后要回收。

实验四 液体饱和蒸气压的测定——静态压

1. 本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压,为什么?

答:不能。因为克-克方程只适用于单组分液体,而溶液是多组分,因此不合适。

2. 温度愈高,测出的蒸气压误差愈大,为什么?

答:首先,因为本实验是假定?H m (平均摩尔汽化热)在一定范围内不变,但是当温度升得较高时,?H m 得真值与假设值之间存在较大偏差,所以会使得实验结果产生误差。

其次,(假定气体为理想气体),PV =n R T 。V 是定值,随着T 升高,n 会变大,即使n 不变,p 也将变大,即分子运动加快,难以平衡。

实验五 蔗糖水解

1. 旋光度t β与哪些因素有关?实验中入如何控制?

答:旋光度与溶液中蔗糖、葡萄糖、果糖等的浓度有关。实验中计时必须准确,操作必须迅速,因为这样才能准确求得一定时间内的旋光度变化。实验中通过将所取出的反应液放入事先在冰水中冷却的试管中,使反应速率迅速下降,然

后快速测量旋光度来控制。

β如何测定?

2.

β的时候,必须用20mL蔗糖溶液与10mL蒸馏水组成的混合溶液去答:测

测量,因为这样才能保证浓度前后对应,也即和后来由100mL蔗糖及50mLHCl 反应所组成的溶液浓度对应。

3.恒温不严格控制行不行?为什么?取反应液时为什么要迅速注入事先冷

却的试管中?

答:不行,因为由范特霍夫公式可知,温度对测定反映速率常数的影响较大。

放入事先冷却的试管中,这样使得反应速率小,所测得的旋光度才能更好的与所有记录时间对应。

4.实验中反应开始与终止时间如何记录?为什么如此记录?

答:当放入HCl的量为25mL时为反应开始时间,当所取反应液放入试管中10mL时,为反应终止时间,两次记录都是取中间的时间,这样能减少误差,因为放入HCl的整个过程都属于反应开始阶段,取中间点的时间误差相对来说要小,同理,终止时间也应该一样。

实验六乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

1.为何本实验要在恒温条件下进行?而且NaOH和CH3COOC2H5溶液混

合前要预先恒温?

答:这是由二级反应的特点决定的,本实验通过对溶液电导率的测量来测定反应速率常数k和反应得活化能E a的。溶液的电导率与溶液的温度有密切的关系,温度若是不定,溶液的电导率值也会起伏不定,试验无法进行。

若NaOH和CH3COOC2H5溶液混合前不预先恒温,当两者混合后混合的温度会发生变化,这对实验值得测量不利,容易导致误差的产生。

2.各溶液在恒温及操作中为什么要盖好?

答:因为本实验要测定溶液的电导率,对溶液浓度的要求特别高。若在恒温及操作过程中不盖好,则会因为溶液及溶剂的挥发或杂质的进入而造成溶液浓度的巨变而严重影响实验的结果,因此必须盖好装溶液的容器。

3.如何从实验结果验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应?

答:一方面,在同一温度下,通过计算得出的k 为一定值。另一方面,通过0t t L L L L ∞

---t 图,得到一直线。从这两方面均可说明乙酸乙酯皂化反应为二级反应。

实验七 电解质的摩尔电导与弱电解质电离常数的测定

1. 电导测定中蒸馏水的电导是否应考虑?为什么?(水的电导率为10-6Ω-1·m -1)。

答:电导测定中蒸馏水的电导可以不考虑,因为水的电导率为10-6Ω-1·m -1,比待测溶液的电导小的多,所以其影响不大,可以忽略不计。

2. 试分析NaCl 、HAc 的电导率测定中随着溶液的稀释,其电阻的变化趋势,并加以解释。

答:NaCl 、HAc 的电导测定中,随着溶液的稀释,其电阻均变大。对NaCl 来说,浓度减小,这溶液中的导电离子减少,故电导率下降,电阻变大;对HAc 来说,浓度减小,离解度反而增大,但由于离子数减少,电阻也增大。

3. 如果长时间测不出平衡电阻(检流计不为零,耳机交流声大,示波器不为直线)是否影响测量准确度?(电导池电阻值是否会变?)

答:不会,因为该实验用的是交流电,频率较高,电导池中溶液各组分含量不变,电阻值不会改变。

4. 为什么电导池要用铂黑作电极,若不用铂电极,可采用什么电极代替? 答:铂黑性质稳定,不易与电解质NaCl 和HAc 起反应,可用石墨电极等惰性电极代替。

实验八 电动势的测定及其应用

1. 若用氢电极作为参比电极做成电池

Ag ︱AgNO 3(0.1mol/L)‖H +(1mol/L)︱H 2,Pt

来测银电极的电极电势,在实验会出现什么现象,为什么?

答:所测电动势为无穷。正极是电势的为零的标准电极,负极电势约为0.79V ,电极接反电动势则为负值,但由于测不出反应电动势,故给出结果为无穷。

2. 影响实验测量准确度的因素有哪些?

答:电极制备的好坏,溶液的浓度变化,电位差计的准确度,盐桥对液接电势的消除程度等。

实验九 最大气泡压力法测定液体表面张力

1. 为什么不需要知道毛细管尖口的半径?

答:因为作实验时用的时同一支毛细管,其尖口的半径r 不变,而

2r K =,经由测蒸馏水(纯水)的压力差和在不同温度下查表得到的

2

H O σ计算出来,所以可以不必知道毛细管脚尖口的半径。

2. 为什么不能将毛细管插进液体里去?

答:因为本实验要求测量的时不同浓度溶液在相同温度下的表面张力,而表面张力能产生时由于表面分子受力不均衡而引起的。若将毛细管插进液体中,测量的不仅不是液体的表面张力,还会给实验带来误差。

3. 液体表面张力的大小与哪些因素有关?

答:液体表面张力的大小与溶于溶剂中的溶质的性质、溶液的浓度及溶液的温度等有关。

4. 若让你求出一种表面活性剂的临界胶束浓度,应该怎样设计实验? 答:一、配制一系列的表面活性剂;

二、利用已知一定温度下0σ的溶液测量0P ?,根据00K P σ=??,求K ;

三、测量在该温度下,不同浓度的表面活性剂P ?,根据K P σ=??求不同浓度的σ,并解出曲线“σ-c ”;

四、测量出表面活性剂的临界胶束的P ?,并求出σ,在“σ-c ”上找到1σ,则1σ对应的浓度即为所求的临界胶束的浓度。

实验十 胶体的制备、性质及电泳速度的测定

1. 电泳速度与哪些因素有关?

答:外加电场强度、介质粘度及介电常数有关。

2. 写出FeCl 3水解反应式?解释胶粒带何种电荷取决于什么因素?

答:FeCl 3+3H 2O Fe(OH)3(胶体)3HCl +

胶体带电性质取决于Fe(OH)3胶核对H +、Cl -Z 吸附程度的大小及自身电离。

3. 高分子溶液对憎液溶胶有何影响。如何采用叔采-哈迪法则。

答:加入 较多高分子溶液可保护憎液溶胶,但少量高分子溶液则会使溶胶更不稳定。对于正胶,看负离子价数,对负胶,看正离子价数,叔采-哈迪规则说明反离子价态越高,越易使胶体聚沉。

实验十一 偶极矩的测定

1. 准确测定溶质摩尔极化率和摩尔折射率时,为什么要外推至无限稀释? 答: 溶质得摩尔极化率和摩尔折射率公式都是假定分子间无相互作用而推导出来得,它只适合于强度不太低的气相体系。然而,测定气相介电常数和密度在实验中困难较大,于是提出了溶液法,即把欲测偶极矩的分子于非极性溶剂中进行。但在溶液中测定总要受溶质分子间、溶剂与溶质分子间以及溶质分子间相互作用的影响。若以测定不同浓度溶液中溶质的摩尔极化率和摩尔折射率并外推至无限稀释,这时溶质所处的状态就和气相时相近,可消除分子间相互作用。

2. 试分析实验中引起误差的原因,如何改进?

答:1、测定偶极矩采用溶液法进行,但溶质中测量总是受到溶质、溶剂分子间相互作用的影响,故可测定不同浓度中溶质的摩尔极化率和折射率并外推至无限稀释可消除分子间相互作用的影响。

2、测量电容时,可能引起水气或溶液的挥发,影响测量值,故测量时要迅速。

3、测密度时,由于每次所加溶液体积未达到严格相同,引起一定的误差,故可用移液管精确量取样品。

实验十二 磁化率的测定

1. 不同励磁电流下测得的样品摩尔磁化率是否相同?

不同励磁电流下测得的样品摩尔磁化率是相同的。

因为摩尔磁化率是物质本身的性质,只与物质本身的结构特征有关,而与外界励磁电流的变化无关,所以励磁电流的变化对它没有影响。

2.用古埃天平测定磁化率的精密度与哪些因素有关?

①样品管的悬挂位置:正处于两磁极之间,底部与磁极中心线齐平,悬挂样品管的悬线勿与任何物体相接触。

②摩尔探头是否正常:钢管是否松动,若松动,需坚固。

③温度光照:温度不宜高于60℃,不宜强光照射,不宜在腐蚀性气体场合下使用。

④摩尔探头平面与磁场方向要垂直

⑤空样品管需干燥洁净,每次装样高度,均匀度需一样,测量结果的精密才高。

实验十三H2O2分解反应(一级反应)速率常数的测定

1.读取O2体积时,量气管及水准瓶中水面处于同一水平位置的作用何在?

2.反应过程中为什么要匀速搅拌?搅拌速率对测定结果会产生怎样的影响?

3.H2O2和KI溶液的初始浓度对实验结果是否有影响?应根据什么条件选择它们?

实验十四粘度法测定高聚物相对分子质量

1.高聚物溶液的ηr、ηsp、ηsp/c和[η]的物理意义是什么?

2. 粘度法测定高聚物的摩尔质量有何局限性?该法适用的高聚物质量范围是多少?

3.分析ηsp/c-c及Inηr/c-c作图缺乏线性的原因。

实验十五测定离子的迁移数

1.实验中哪些步骤容易引起误差?

2.电流过大或过小对结果有何影响?

3.若通电前中间区浓度改变,为什么要重做实验?

物理化学实验下思考题答案

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。

物化实验思考题

实验一液体饱和蒸汽压的测定 思考题 1.克-克方程在哪三个条件下才适用? 答:气-液平衡或气-固平衡;气体当作理想气体且液固体的体积可以忽略;温度 变化范围不大,Δ vap H m 当作常数。 2.怎样确定气—液达到平衡?温度计读数为什么要进行校正?如何校正? 答:在一定压强下,每隔2~3分钟读数一次,两次读数基本没有变化时,表示水银球外部已建立了气—液平衡。使用温度计测温时,除了要对零点和刻度误差进行校正外,还应作露茎校正。这主要是由于水银温度计是全浸式的,即水银柱须是完全臵于被测体系中,但在实际测量温度时,总有一段观察读数的水银柱要露出在较低的室温环境中,使得水银柱的膨胀量较全浸状态时低,即测定值比全浸状态时略小。 本实验中以测定常压下水的沸点(看是否为100℃)进行粗略的刻度校正。 温度计读数露茎校正的方法是,在测温的温度计旁再固定一支温度计7(见图8-8),用以读取露茎的环境温度,温度计7的水银球应臵于测量温度计露出刻度至读数刻度那一段水银柱的中部;在读观测温度时同时读取温度计7上的读数,得到温度t(观)和t (环);根据玻璃与水银膨胀系数的差异,露茎校正值为:?t(露)/℃=1.6?10-4〃n〃(t 观 -t环)。 式中1.6?10-4是水银对玻璃的相对膨胀系数,n为露出部分水银柱的长。 则实际温度t(真)= t(观)+ ?t(露)。 3.压差仪中的示数就是饱和蒸汽压吗? 答:不是,饱和蒸汽压p = p0-Δp,Δp为压差仪中的示数. 4.温度计水银球包滤纸有何作用?为何电热套温度更高的多却不会影响气-液平衡温度? 答:包裹滤纸条的作用是:一者,滤纸条增大了液体蒸发的面积和速率,当液体受热时,能在滤纸上快速的蒸发,迅速建立气—液平衡;二者,水银球处在滤纸所包围的气氛中,可以避免由于过热而使沸点读数偏高。 5.在体系中安臵缓冲瓶有何目的?如何检查漏气? 安臵缓冲瓶可以避免系统内的压强在抽真空或吸入空气时由于系统内体积太小而变化幅度大,难以控制——“缓冲”之意义。 答:在液体尚未开始加热前,启动真空泵,系统减压400~500 mmHg后关闭真空泵,系统能保持5分钟压力不发生变化,则属正常。这时可以加热液体样品进行实验了。 注意加热后再检漏就不适宜了,因为液体的蒸发和冷凝本身都会使系统压强波动。6.汽化热与温度的关系如何? 答:参看教材,汽化热与温度有关,dΔ vap H m = (C p,m, 气 - C p,m,液 )dT,只有当C p,m, 气 与 C p,m, 液 近似相等或温度变化范围不大时,汽化热才可以近似当作常数。 7.测量仪器的精确度是多少?估计最后气化热的有效数字。 答:精密温度计精确度到小数点后两位,共四位有效数字。压差仪的精度为1Pa,有五位有效数字。最后气化热的有效数字应有四位有效数字。 实验二二元液系相图

物理化学实验思考题解答

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:(氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系,其它为环境。)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,(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。)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或(降低热损耗的方法:调节内筒水温比外筒水温低-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。)。 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,N 2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·dm -3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水,每毫升 mol ·dm -3 NaOH 溶液相当于 J(放热)。2. 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-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-1℃较合适。 实验二 凝固点降低法测定相对分子质量 1. 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萘的相对分子质量偏低还是偏高说明原因。答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。根据公式*f f f f B T T T K m ?=-=和310B B f f A W M K T W -=??g 可知由于溶液凝固点偏低, ?T f 偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。 2. 寒剂温度过高或过低有什么不好答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。 3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定加入量过多或过少将会有何影响答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。如果加入量过多,一方面会导致凝固点下降过多,不利于溶液凝固点的测定,另一方面有可能超出了稀溶液的范围而不具有依数性。过少则会使凝固点下降不明显,也不易测定并且实验误差增大。 4. 估算实验测定结果的误差,说明影响测定结果的主要因素答:影响测定结果的主要因素有控制过冷的程度和搅拌速度、寒剂的温度等。本实验测定凝固点需要过冷出现,过冷太甚会造成凝固点测定结果偏低,因此需要控制过冷

物理化学实验思考题答案(精心整理)

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+=

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一.恒温槽装配和性能测试 1.恒温槽主要由哪几个部分组成,各部分作用是什么? 答:①浴槽:盛装介质②加热器:加热槽內物质③搅拌器:迅速传递热量,使槽内各部分温度均匀④温度计:观察槽内物质温度⑤感温元件:感应温度,指示加热器工作⑥温度控制器:温度降低时,指示加热器工作,温度升高时,只是加热器停止工作。 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) 二.络合物组成和不稳定常数的测定—等摩尔系列法(老师发的卷子,题目不知道了) 1. 答:计算溶剂体积→取溶质→溶解→转移→定容 [M+]+[A+]不变,取相同浓度[M]和[A]配成一系列C M /(C M +C A )不同的溶液。 2. 答:[M+A]不变,改变[M],[A]当MA n 浓度最大时,n=C A /C n ,通过测定某一络 合物含量发生相应变化的物量光密度D=ad,D-C M /(C M +C A )求极大值点n. 3. 答:分别配制只有金属离子以及只有配体,且PH与络合物相同的标准溶液,测两者吸光度,在坐标系两点上作直线,求出该直线方程,取测得络合物的吸光度,再减去直线再此浓度的直线对应吸光度,则为真实络合物的吸光度。 4. 答:因为当一个反应只有按原子个数比进行时,生成MA n 的浓度最大。 三.中和焓的测定 1.本实验是用电热法标定热量计的热容C,能否改用其他方法?请设计出一个实验方案来。 答:实验前十分钟,用较小的功率搅拌蒸馏水后,再用远大于之前的功率搅拌蒸馏水,待温度升高0.8℃左右,再转为较小功率,作图得出△T,根据K=PT/△T 求出K值。

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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?

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物理化学实验 实验一 燃烧热的的测定 1. 说明恒容燃烧热(V Q )和恒压燃烧热(P Q )的差别和相互联系。 区别:恒容燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统内能的变化值,恒压燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统地焓变 联系:对于理想气体 P v Q Q nRT =+? 2. 在这个实验中,那些是体系,那些是环境?实验过程中有无热损耗?这些热损耗实验结果有何影响? 答:内筒和氧弹作为体系,而外筒作为环境。实验过程中有热损耗。有少量热量从内筒传到外筒,使得内筒水温比理论值低,而使得燃烧焓偏低。 4. 实验中,那些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度,应从哪几方面考虑? 答:内外筒开始反应前的温度差造成误差,我们应提高软件质量,使软件调试出的温度如(3)所述,有利于减小误差。又如点燃火丝的燃烧带来的一定的热量,造成误差,应寻求一种让反应自发进行的方法,或寻求一种更好的点火材料。 实验二 Pb-Sn 体系相图的绘制 1.是否可用加热曲线来做相图?为什么? 答:不能。加热过程中温度难以控制,不能保持准静态过程。 2.为什么要缓慢冷却合金做步冷曲线? 答:使温度变化均匀,接近平衡态。 3.为什么坩埚中严防混入杂质? 答:如果混入杂质,体系就变成了另一多元体系,使绘制的相图产生偏差。 实验三 化学平衡常数及分配系数的测定 1. 配1、2、3各溶液进行实验的目的何在?根据实验的结果能否判断反应已达到平衡? 答:实验1是为了计算I 2在CCl 4和H 2O 中的分配系数。实验2、3是为了

计算和比较平衡常数K ,当2Kc ≈3Kc 时,可判断反应已达到平衡。 2. 测定四氯化碳中I 2的浓度时,应注意什么? 答:应加入5~10ml 水和少量KI 溶液,还要先加入淀粉,充分振荡,滴定后要回收。 实验四 液体饱和蒸气压的测定——静态压 1. 本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压,为什么? 答:不能。因为克-克方程只适用于单组分液体,而溶液是多组分,因此不合适。 2. 温度愈高,测出的蒸气压误差愈大,为什么? 答:首先,因为本实验是假定?H m (平均摩尔汽化热)在一定范围内不变,但是当温度升得较高时,?H m 得真值与假设值之间存在较大偏差,所以会使得实验结果产生误差。 其次,(假定气体为理想气体),PV =n R T 。V 是定值,随着T 升高,n 会变大,即使n 不变,p 也将变大,即分子运动加快,难以平衡。 实验五 蔗糖水解 1. 旋光度t β与哪些因素有关?实验中入如何控制? 答:旋光度与溶液中蔗糖、葡萄糖、果糖等的浓度有关。实验中计时必须准确,操作必须迅速,因为这样才能准确求得一定时间内的旋光度变化。实验中通过将所取出的反应液放入事先在冰水中冷却的试管中,使反应速率迅速下降,然后快速测量旋光度来控制。 2. 0β如何测定? 答:测0β的时候,必须用20mL 蔗糖溶液与10mL 蒸馏水组成的混合溶液去测量,因为这样才能保证浓度前后对应,也即和后来由100mL 蔗糖及50mLHCl 反应所组成的溶液浓度对应。 3. 恒温不严格控制行不行?为什么?取反应液时为什么要迅速注入事先冷却的试管中?

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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。

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物理化学实验 实验一燃烧热的的测定 1. 说明恒容燃烧热()和恒压燃烧热()的差别和相互联系。 区别:恒容燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统内能的变化值,恒压燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统地焓变 联系:对于理想气体 2. 在这个实验中,那些是体系,那些是环境?实验过程中有无热损耗?这些热损耗实验结果有何影响? 答:内筒和氧弹作为体系,而外筒作为环境。实验过程中有热损耗。有少量热量从内筒传到外筒,使得内筒水温比理论值低,而使得燃烧焓偏低。 4. 实验中,那些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度,应从哪几方面考虑? 答:内外筒开始反应前的温度差造成误差,我们应提高软件质量,使软件调试出的温度如(3)所述,有利于减小误差。又如点燃火丝的燃烧带来的一定的热量,造成误差,应寻求一种让反应自发进行的方法,或寻求一种更好的点火材料。 实验二Pb-Sn体系相图的绘制 1.是否可用加热曲线来做相图?为什么? 答:不能。加热过程中温度难以控制,不能保持准静态过程。 2.为什么要缓慢冷却合金做步冷曲线? 答:使温度变化均匀,接近平衡态。 3.为什么坩埚中严防混入杂质? 答:如果混入杂质,体系就变成了另一多元体系,使绘制的相图产生偏差。 实验三化学平衡常数及分配系数的测定 1. 配1、2、3各溶液进行实验的目的何在?根据实验的结果能否判断反应已达到平衡? 答:实验1是为了计算I2在CCl4和H2O中的分配系数。实验2、3是为了计算和比较平衡常数K,当时,可判断反应已达到平衡。 2. 测定四氯化碳中I2的浓度时,应注意什么? 答:应加入5~10ml水和少量KI溶液,还要先加入淀粉,充分振荡,滴定后要回收。实验四液体饱和蒸气压的测定--静态压 1. 本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压,为什么? 答:不能。因为克-克方程只适用于单组分液体,而溶液是多组分,因此不合适。 2. 温度愈高,测出的蒸气压误差愈大,为什么? 答:首先,因为本实验是假定?Hm(平均摩尔汽化热)在一定范围内不变,但是当温度升得较高时,?Hm得真值与假设值之间存在较大偏差,所以会使得实验结果产生误差。 其次,(假定气体为理想气体),PV=nRT。V是定值,随着T升高,n会变大,即使n 不变,p也将变大,即分子运动加快,难以平衡。 实验五蔗糖水解 1. 旋光度与哪些因素有关?实验中入如何控制? 答:旋光度与溶液中蔗糖、葡萄糖、果糖等的浓度有关。实验中计时必须准确,操作必

物化实验思考题答案

本学期物化实验要做十五个,实验室地点和实验思考题答案如下: 计算机联用测定无机盐溶解热实验4楼205 1温度和浓度对溶解热有无影响? 溶解热指在一定温度及压力下(通常是温度为298K,压力为100kPa的标准状态),一摩尔的溶质溶解在大体积的溶剂时所发出或吸收的热量。在等压状态下,溶解热等同于焓值的变化,因此也被称为溶解焓。焓是只是温度的函数因此温度对溶解热有关,浓度无关。 2本实验为什么要测量体系的热熔? 减少由体系吸收热量儿产生的误差。 3可否用本实验仪器用于测其他反应(中和热)? 可以。 金属钝化曲线测定实验4楼201 1、参见实验原理。 2、研究电极与辅助电极组成电解池,测定极化电流值;研究电极与参比电极组成原电池,测定极化过程中研究电极的电势变化值(因为此原电池通过的电流极小,故参比电极的电极电势变化极小,测得的电势变化值即为研究电极的电势变化值)。 在恒电位仪中,电位是自变量,电流是因变量。 3、B点为活性溶解区转化为钝化过渡区的转折点,阳极开始钝化;C点为由钝化过渡区转入钝化稳定区的转折点,阳极进入维钝状态;D点开始为超钝化现象,随着电势的增加,钝化的金属表面发生了另一种电化学反应(O2的析出)。 4、由金属钝化曲线示意图可知,若用恒电流法测量时,同一电流对应着若干个电极电势值。测量过程中随着电流值的增加只能测得AB段,而测不到BCD段。电流超过B点后电位产生突跃,故得不到完整的曲线。 溶液表面张力测定实验4楼105

提示:毛细管尖端若不与液面相切插入一定深度,会引起表面张力测定值偏小。 5. 哪些因素影响表面张力测定的结果?如何减小或消除这些因素对实验的影响? 提示:温度、气泡逸出速度、毛细管是否干净及毛细管的尖端是否与液面相切会影响测定结果。减小或消除这些因素引起误差的措施是:恒温、控制气泡逸出速率恒定、毛细管干净以及毛细管与液面相切。 6.毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切? 如果毛细管端口插入液面有一定深度,对实验数据有何影响? 答:如果将毛细管末端插入到溶液内部,毛细管内会有一段水柱,产生压力Pˊ,则测定管中的压力Pr会变小,△pmax会变大,测量结果偏大。 7.最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,对实验结果有无影响? 答:如果毛细管半径很小,则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时,表面几乎是平的,这时曲率半径最大;随着气泡的形成,曲率半径逐渐变小,直到形成半球形,这时曲率半径R和毛细管半径r相等,曲率半径达最小值,根据拉普拉斯(Laplace)公式,此时能承受的压力差为最大:△pmax = p0 - pr = 2σ/γ。气泡进一步长大,R变大,附加压力则变小,直到气泡逸出。最大压力差可通过数字式微压差测量仪得到。 如气泡逸出速度速度太快,气泡的形成与逸出速度快而不稳定;致使压力计的读数不稳定,不易观察出其最高点而起到较大的误差。 8.本实验为何要测定仪器常数?仪器常数与温度有关系吗? 答:因为用同一支毛细管测两种不同液体,其表面张力为γ1,γ2,压力计测得压力差分别为△P1,△P2,则γ1/γ2=△P1/△P2 ,若其中一液体γ1已知,则γ2=K×△P2其中 K=γ1/△P1,试验中测得水的表面张力γ1,就能求出系列正丁醇的表面张力。

大学物理化学实验思考题答案总结

蔗糖水解速率常数的测定 1.蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关? 答:主要和温度、反应物浓度和作为催化剂的H+浓度有关。 2.在测量蔗糖转化速率常数时,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好? 答:选用长的旋光管好。旋光度和旋光管长度呈正比。对于旋光能力较弱或者较稀的溶液,为了提高准确度,降低读数的相对误差,应选用较长的旋光管。根据公式(a)=a*1000/LC,在其他条件不变的情况下,L越长,a越大,则a的相对测量误差越小。 3.如何根据蔗糖、葡萄糖、果糖的比旋光度数据计算? 答:α0=〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100 α∞=〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100+〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100 式中:[α蔗糖]Dt℃,[α葡萄糖]Dt℃,[α果糖]Dt℃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=66.6×2×10/100=13.32° α∞=×2×10/100×(52.2-91.9)=-3.94° 4.试估计本实验的误差,怎样减少误差? 答:本实验的误差主要是蔗糖反应在整个实验过程中不恒温。在混合蔗糖溶液和盐酸时,尤其在测定旋光度时,温度已不再是测量温度,可以改用带有恒温实施的旋光仪,保证实验在恒温下进行,在本实验条件下,测定时要力求动作迅速熟练。其他误差主要是用旋光仪测定时的读数误差,调节明暗度判断终点的误差,移取反应物时的体积误差,计时误差等等,这些都由主观因素决定,可通过认真预习实验,实验过程中严格进行操作来避免。 乙酸乙酯皂化反应速率常数测定 电导的测定及其应用 1、本实验为何要测水的电导率? 答:因为普通蒸馏水中常溶有CO2和氨等杂质而存在一定电导,故实验所测的电导值是欲测电解质和水的电导的总和。作电导实验时需纯度较高的水,称为电导水。水的电导率相对弱电解质的电导率来说是不能够忽略的。所以要测水的电导率。 2、实验中为何通常用镀铂黑电极?铂黑电极使用时应注意什么?为什么?

物化实验思考题答案

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

物化实验的思考题答案

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 6.什么是燃烧热?它在化学计算中有何应用? 答:燃烧热是指在一定压力、温度下,某物质完全氧化成相同温度的指定产物时的焓变。在化学计算中,它可以用来求算化学反应的焓变以及生成焓。 7.什么是卡计和水的热当量?如何测得?

答:即量热计及水每升高1K所需吸收的热量。利用标准物质(如苯甲酸)进行标定。 8.通过燃烧热测定实验,能否自己设计实验,利用数据来判断煤、柴油、天然气哪个热值最大? 答:液体样品燃烧热的测定方法:取一只预先称好重量的玻璃小球直径约, 用注射器将样品装进小球, 再在煤气灯上把小球的玻璃管口封死。玻璃小球在装样前后重量之差就是液体样品的重量。再取一片预先压好的带有点火丝的标准样品如苯甲酸, 称重后系在氧弹的点火电极上, 将装好样品的玻璃小球放在此样品片下面如图所示, 充氧气后,点火, 标准样品先燃烧, 放出的热使玻璃小球裂开, 此才液体样品被点燃, 并在氧气中完全燃烧。其余操作方法与固体样品燃烧热的测定基本类似。此时, 氧弹中样品燃烧放出的热量为固体标准样品、液体样品以及点火丝燃烧放热之总和。基于固标准样品及点火丝的燃烧热是已知的, 所以很容易计算出液体样品的燃烧热。另外, 在计算样品的燃烧热时, 应考虑到玻璃球本身的热容量。 实验二凝固点降低法测定相对分子质量 1. 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?由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高?说明原因。 答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。根据公式和可知由于溶液凝固点偏低,?T f偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。 2. 寒剂温度过高或过低有什么不好? 答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。 3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低

物化实验思考题答案doc

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.

物理化学实验思考题解答

实验六 原电池电动势的测定 1. 对消法测电动势的基本原理是什么? 为什么用伏特表不能准确测定电池电动势? 答:对消法就是用一个与原电池反向的外加电压,于电池电压相抗,使的回路中的电流趋近于零,只有这样才能使得测出来的电压为电动势。电动势指的就是当回路中电流为零时电池两端的电压,因而必须想办法使回路中电流为零。伏特表测定电池电动势的时候,回路中的电流不为零,测出的电池两端的电压比实际的电动势要小,因此用伏特表不能准确测定电池电动势。 2. 参比电极应具备什么条件?它有什么功用? 盐桥有什么作用? 应选择什么样的电解质作盐桥? 答:参比电极一般用电势值已知且较恒定的电极,它在测量中可作标准电极使用,在实验中我们测出未知电极和参比电极的电势差后就可以直接知道未知电极的电势。 盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的作用。作盐桥的电解质,应该不与两种电解质溶液反应且阴阳离子的迁移数相等,而且浓度要高。 3. 电动势的测量方法属于平衡测量,在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。为此,应注意些什么? 答:应注意电池回路接通之前,应该让电池稳定一段时间,让离子交换达到一个相对的平衡状态;还应该在接通回路之前先估算电池电动势,然后将电位差计旋钮设定未电池电动势的估算值,避免测量时回路中有较大电流。 4. 对照理论值和实验测得值,分析误差产生的原因。 答:原电池电动势测定结果的误差来源有很多:标准电池工作时间过长,长时间有电流通过,标准电动势偏离;盐桥受污染;饱和甘汞电极电势不稳定;未能将电位差计旋钮设定在待测电池电动势应有的大体位置,使待测电池中有电流通过等等。 5. 在精确的实验中,需要在原电池中通入氮气,它的作用是什么? 答:为了除去溶液中的氧气,以避免氧气参与电极反应,腐蚀电极等。 实验八 二级反应-乙酸乙酯皂化 1. 为什么实验用NaOH 和乙酸乙酯应新鲜配制? 答:氢氧化钠溶液易吸收空气中二氧化碳而变质;乙酸乙酯容易挥发和发生水解反应而使浓度改变。 2. 为何本实验要在恒温条件下进行,而且CH 3COOC 2H 5和NaOH 溶液在混合前还要预先恒温?混合时能否将乙酸乙酯溶液倒入NaOH 溶液中一半时开始计时? 答:(1)因为温度对电导有影响。(2)不能,应刚混合完开始计时。 3. 被测溶液的电导率是哪些离子的贡献?反应进程中溶液的电导率为何发生减少? 答:参与导电的离子有+Na 、-OH 和-COO CH 3。+Na 在反应前后浓度不变,- OH 的迁移率比-COO CH 3的迁移率大得多。随着时间的增加,-OH 不断减少,-COO CH 3不断增加,所以,体系的电导率值不断下降。 4. 为什么要使两种反应物的浓度相等? 答:为了使二级反应的数学公式简化。 实验十 溶液表面张力的测定(最大气泡压力法) 1. 用最大气泡压力法测定表面张力时为什么要读最大压力差?

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