中大版物化实验答案(供参考)
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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I叫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屯池电动势。
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:参比屯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旦阴阳离子的迁移数相等,而旦浓度要高。
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:应注意电池旧I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。
实验十二粘度法测定高聚物的相对分子质量L粘度计毛细管的粗细对实验结果有何影响?答:粘度计毛细管的过粗,液体流出时间就会过短,那么使用Poisuille公式时就无法近似, 也就无法用时间的比值来代替粘度;如果毛细管过细,容易造成堵塞,导致实验失败。
第7章 化学动力学1.以氨的分解反应2NH 3==== N 2+3H 2为例,导出反应进度的增加速率与,,之间的关系,并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。
解:∴,,2.甲醇的合成反应如下:CO +2H2 ===== CH 3OH已知,求,各为多少?(答案:2.44,4.88mol·dm -3·h -1)解:,3.下列复杂反应由所示若干简单反应组成,试根据质量作用定律写出以各物质为准的速率方程式。
(1) (2)(3) (4)解:(1) ,,(2)(3)(4)4.理想气体反应2N2O5→ 4NO2+O2,在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5s-1,速率方程为。
(1)计算在298.15K、、12.0 dm3的容器中,此反应的和即各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下,1s内被分解的N2O5分子数目。
(答案:(1)7.1×10-8,-1.14×10-7md·dm-3·s-1 (2)1.01×1018)解:(1)mol·dm-3mol·dm-3·s-1∴mol·dm-3·s-1(2)1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子5.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm"SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-6cm3(标准状态下),238U的衰变为一级反应:238U → 206Pb+84He由实验测得238U的半衰期为=4.51×109 y,试求该陨石的年龄。
物理化学实验研究方法预习题及参考答案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)△H7.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1.0MPa(B) 1.5MPa—2 MPa(C)3Mpa—4MPa(D) 5 MPa9.氧弹量热计中用水作为物质燃烧时燃烧热的传热介质,将水装在容器正确的操作是(A)(A)3升水装在筒(B)3升水装在外筒(C)3升水装在筒但不放在外筒(D)2升水装在筒,1升水装在外筒10.固体样品压成片状,目的是(B)(A)便于将试样装入坩锅(B)防止轻、细试样飞溅(C)便于燃烧完全(D)便于连接燃烧丝11.对氧弹装样品时,连接燃烧丝正确的操作方法是(D)(A)燃烧丝与坩埚壁和两电极接触(B)烧丝只与坩埚壁接触(C)燃烧丝与两电极接触并悬空不与试样接触(D)燃烧丝与两电极连接导通并与试样接触12.实验操作过程中,向筒准确加入3000ml水,如果将部分水撒在外筒,其结果是(C)(A)对水当量无影响(B)对燃烧热无影响(C)对水当量或燃烧热有影响(D)对水当量或燃烧热无影响13.氧弹量热实验中,对于测量温度下列说确的是(D)(A)只能用热电堆(B)只能用贝克曼温度计(C)只能用热敏元件(D)三种都可以使用14.实验开始前,如果筒里面的水没有檫干净就装水,对实验的影响下列正确的说法是(A)(A)有影响(B)无影响(C)会腐蚀氧弹量热计(D)不确定15.实验过程中,点火一分钟后,实验数据没有上升,正确的操作方法是(A)(A)停止实验,检查原因(B)重新点火进行实验(C)继续实验(D)将氧弹取出检查是否短路,如果没有短路再将氧弹放入筒重新实验16.在安装氧弹量热计外筒的搅拌桨时,如果搅拌桨与容器产生摩擦,对实验的影响错误的说法是(D)(A)△T误差增大(B)Q V误差增大(C)Q P误差增大(D)不考虑调节搅拌浆,摩擦不影响结果实验二溶解热的测定1.溶解热测定实验中,温差的修正可在哪种曲线上进行(A)(A)雷诺曲线(B)溶解度曲线(C)标准曲线(D)吸热——放热曲线2.溶解热实验中所用KNO3样品的粒度对实验结果(A)(A)有影响(B)无影响(C)无影响,但损坏搅拌器(D)不能肯定3.溶解热测定装置的基本原理是(A)(A)能量守恒定律(B)质量作用定律(C)基希霍夫定律(D)以上定律都实用4.积分溶解热对于物质的量的要(B)(A)0.5mol(B)1mol(C)2mol(D)任意量5.本实验对量热计进行水当量标定采用的方法是(C)(A)标准物质法(B)`电位滴定法(C)电加热法(D)酸碱滴定法6.实验中将KNO3与水加入量热计的摩尔数比为(B)(A)1:100(B)1:200(C)2:100(D)2:2007.向杜瓦瓶中加入水和加KNO3时,不小心撒出少部分,对于实验结果(B)(A)无影响(B)有影响(C)可对温度进行校正消除影响(D)无影响,仅对反应器外面有腐蚀8.用容量瓶准确量取多少蒸馏水倒入反应器(C)(A)100ml(B)300ml(C)500ml(D)1000ml9.将加样管插入加样口中加样时,加样操作要求(B)(A)匀速(B)迅速(C)缓慢(D)加一半,另一半留用10.电加热校正水当量时,△T温度变化值(C)(A)越大越好(B)越小越好(C)20C左右(D)不受限制11.积分溶解热的计算公式为Q=W×ΔT,式中的ΔT的正确说法是(B)(A)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的温度变化(B)物质溶解热测量中经过热交换校正的量热计的温度变化(C)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的实际温度值(D)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的温度变化需要的时间12.测定积分溶解热的实验中常选用的测温技术正确的说法是(D)(A)只能用热电堆(B)只能用贝克曼温度计(C)只能用热敏元件(D)三种都可以使用13.本实验采用的是绝热式量热计,而反应器是杜瓦瓶,量热计与环境之间存在(B)(A)物质交换(B)热交换(C)气流交换(D)不能确定实验五二元液系相图1.根据测定的环己烷—乙醇体系的沸点—组成图,可以确定( A )(A)恒沸温度及恒沸组成;(B)恒压温度及恒压组成;(C)恒容温度及恒容组成;(D)大气压下体系的熔点。
□4.如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽?答:通过辅助装路引入低温,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(硝钱,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。
釆取措施:(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,茯至有燃烧、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,可认为其中空气己被赶净;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.5.升温时如液体急剧气化应作何处理?答:缓缓打开进气活塞,漏入少量空气,使系统压力慢慢升高,以保持等压计两液面平齐,以免使等压计内的环己烷急剧沸腾,使液封量减少。
第6章化学平衡热力学原理1. 1000 K,101.325kPa时,反应2SO3(g) ==== 2SO2(g)+O2(g)的Kc=3.54 mol·m-3。
(1)求此反应的 Kp和Ky;(2)求反应SO3(g)==== SO2(g)+1/2O2(g)的Kp和Kc。
(答案:①K p= 29.43 kPa,K Y= 0.29,②K p= 171.6 kPa,K c= 1.88 mol1/2·m-3/2)解:(1) 2SO3(g)==== 2SO2(g)+O2(g)K p=Kc(RT)∑νβ=3.54×8.314×1000=29.43×103 Pa=29.43kPaK y= K p·P-∑νβ=29430×(101325)-1=0.29(2) SO3(g)==== SO2(g)+1/2O2(g)==2.在温度T容积V的容器中,充入1mol H2和3mol I2,设平衡后有x mol HI生成。
若再加入2mol H2,则平衡后HI的物质的量为2x mol。
试计算Kp值。
(答案:4)解:已知平衡时生成HI摩尔数为xH2(g) + I2(g) ==== 2HI反应前摩尔数 1 3 0平衡时摩尔数1-0.5x 3-0.5xx总摩尔数∑n=1- 0.5x +3- 0.5x + x = 4mol ∵∑νB = 0若在上述平衡体系中再加入2摩尔H2H2(g) + I2(g) ==== 2HI重新平衡时摩尔数3-x 3-x 2x总摩尔数=3-x+3-x+2x = 6在同一温度T,,∴,解此方程得:x =1.5,故3.将含有50% CO、25% CO2、25% H2(均为摩尔分数)的混合气体通入1 173 K的炉子中,总压为202.65 kPa。
试计算平衡气相的组成。
已知反应CO2(g)+H2(g)===H2O(g)+CO(g)在1 173 K时,Kp=1.22。
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?答:装置的密闭性是否良好,水本身是否含有杂质等。
实验四双液系的气一液平衡相图的绘制1.本实验在测向环己烷加异丙醇体系时,为什么沸点仪不需要洗净、烘干?提示:实验只要测不同组成下的沸点、平衡时气相及液相的组成即可。
1、旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数1. 简述旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数的实验原理。
答:蔗糖在水中转化为葡萄糖与果糖,其反应为:由于水是大量存在的,H +是催化剂,反应中它们浓度基本不变,因此蔗糖在酸性溶液中的转化反应是准一级反应。
由一级反应的积分方程可知,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以ln c 对t 作图,可得一直线,由直线斜率可得k 。
然而反应是不断进行的,要快速分析出反应物的浓度是困难的。
但蔗糖及其转化产物,都具有旋光性,而且它们的旋光能力不同,故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。
溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关,当其他条件均固定时,α=βc 。
在某一温度下测出反应体系不同反应时刻t 时的a t 及a ∞,以()∞-ααt ln对t 作图可得一直线,从直线斜率即可求得反应速率常数k ,半衰期k t 2ln 1=。
2. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,如果所用蔗糖不纯,对实验有何影响?答:本实验通过旋光度的测定来测蔗糖反应速率,蔗糖是右旋性物质,其[]ο6.66 20=D α,葡萄糖是右旋性物质,其[]ο5.52 20=D α,果糖是左旋性物质,其[]ο9.91 20-=D α,因此随着反应的进行反应体系的旋光度由右旋变为左旋。
若蔗糖不纯,所含杂质如果无旋光性对实验无影响,如果具有一定的旋光性会影响实验旋光度的测量,使实验结果不准确。
3. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,测旋光度时不作零点校正,对实验结果有无影响?答:无影响,本实验中,所测的旋光度αt 可以不校正零点,因αt -α∞ ,已将系统的零点误差消除掉。
4. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,蔗糖水解实验中配制溶液为何可用台称称量? 答:蔗糖初始浓度对于数据影响不大。
速率常数K 与温度和催化剂的浓度有关,实验测定反应速率常数k ,以ln(αt -α∞)对t 作图,由所得直线的斜率求出反应速率常数k ,与初始浓度无关 ,蔗糖的称取本不需要非常精确,用台称称量即可。
物化实验课后答案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。
第11章表面化学与胶体化学1.在293 K时,把半径为1×10st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="True" HasSpace="False" SourceValue="3" UnitName="m">-3m的水滴分散成半径为1×10-6m的小水滴,比表面增加多少倍?表面吉布斯自由能增加多少?环境至少需做功多少?已知293 K时。
(答案:9.15×10-4 J)解:一滴大水滴可分散成N个小水滴:小水滴的面积为:,大水滴的面积为:4π面积增加倍数为:2.在298 K时,1,2—二硝基苯(NB)在水中所形成的饱和溶液的浓度为5.9×10-3mol·L-1,计算直径为1×10-8m的NB微球在水中的溶解度。
已知298 K时NB/水的表面张力为25.7 mN·m-1,NB 的密度为1 566 kg·m-3。
(答案:2.625×10-3 mol·dm-3)解:根据开尔文公式:,将数值代入,得:3.373 K时,水的表面张力为58.9 mN·m-1,密度为958.4 kg·m-3,在373 K时直径为1×10-7m的气泡内的水蒸气压为多少?在101.325 kPa外压下,能否从373 K的水中蒸发出直径为1×10-7m的气泡?(答案:99.89kPa)解:气泡为凹面,且r = 0.5×10-7m因p r p外,故不能蒸发出直径为1×10-7m的气泡。
4.水蒸气骤冷会发生过饱和现象。
在夏天的乌云中,用干冰微粒撒于乌云中使气温骤降至293 K,此时水气的过饱和度(p/ps)达4,已知293 K时,ρ(H2O)=997 kg·m-3。
物化实验-附答案物理化学实验预习题温度1. 对热电偶材料的基本要求是(A )物理、化学性能稳定(B )热电性能好,热电势与温度要成简单函数关系(C )电阻温度系数⼤,导电率⾼(D )有良好的机械加⼯性能2. 恒温槽的灵敏度是指 ------------------------------------------- ()(A )介质的最⾼温度与最低温度之差的⼀半(B )介质的最⾼温度与最低温度之差(C )温控仪的温度显⽰数据与介质中精密温度计读数之差(D )介质的温度与环境温度之差3、⽤热电偶测量温度时,为保持冷端温度的稳定,须将它 _______ 放⼊冷阱 ____________ ;常将⼏组热电偶串联使⽤,⽬的是提⾼灵敏度,增⼤温差电势,增加测量精度,串联成热电堆的温差电势等于各个热电偶电势之和。
4、在恒温槽⽔浴中,⽔银接点温度计的作⽤是 ________ 控温 ___________________ 。
(A )既测温⼜控温(B )测温(C )控温(D )既⾮测温⼜⾮控温5 ?超级恒温槽中,电接点温度计的作⽤是 _________ 。
A.测定恒温介质的温度 B.作为控温的部件之⼀ C .即可测温⼜可控温D.测定恒温介质与环境之间的温差6 ?⽤最⼩分度为0.1度的⽔银温度计测定⼀体系的温度,其温度范围⼤约在的有效数字位数是 ______________ 。
实验常识1、采⽤流动法进⾏实验研究时,当流动体系达到稳定状态后,实验或测定成功的关键是(A 、保持温度不变但压⼒可变B 、保持压⼒不变但温度可变C 温度、压⼒、浓度都可变D、保持体系处于稳定状态2、处于临界点的CQ 是()。
D 具有共同参数.(p |V , T )的物质,因⽽不能区别此时的.CQ 是⽓态还是液态80?100 C 之间,则其测量值A.根据测定值⽽定B. 2位C. 3位 D . 4位7 ?某⼀实验测定需在温度为95 C 的恒温槽内进⾏,恒温槽的恒温介质可选⽤A.⼄醇⽔溶液B .⽢油⽔溶液C.⽔D .固体CQA 、⽓体、液体、既是⽓体,也是液体3、⼀般情况下汞温度计浸在被测物体中需要多长时间才能达到热平衡?()。
物化实验习题与答案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)△H7.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 MPa9.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(B)3升水装在外筒(C)3升水装在内筒但不放在外筒内(D)2升水装在内筒,1升水装在外筒10.固体样品压成片状,目的是(B)(A)便于将试样装入坩锅(B)防止轻、细试样飞溅(C)便于燃烧完全(D)便于连接燃烧丝11.对氧弹装样品时,连接燃烧丝正确的操作方法是(D)(A)燃烧丝与坩埚壁和两电极接触(B)烧丝只与坩埚壁接触(C)燃烧丝与两电极接触并悬空不与试样接触(D)燃烧丝与两电极连接导通并与试样接触12.实验操作过程中,向内筒准确加入3000ml水,如果将部分水撒在外筒,其结果是(C)(A)对水当量无影响(B)对燃烧热无影响(C)对水当量或燃烧热有影响(D)对水当量或燃烧热无影响13.氧弹量热实验中,对于测量温度下列说法正确的是(D)(A)只能用热电堆(B)只能用贝克曼温度计(C)只能用热敏元件(D)三种都可以使用14.实验开始前,如果内筒里面的水没有檫干净就装水,对实验的影响下列正确的说法是(A)(A)有影响(B)无影响(C)会腐蚀氧弹量热计(D)不确定15.实验过程中,点火一分钟后,实验数据没有上升,正确的操作方法是(A)(A)停止实验,检查原因(B)重新点火进行实验(C)继续实验(D)将氧弹取出检查是否短路,如果没有短路再将氧弹放入内筒重新实验16.在安装氧弹量热计外筒内的搅拌桨时,如果搅拌桨与容器产生摩擦,对实验的影响错误的说法是(D)(A)△T误差增大(B)Q V误差增大(C)Q P误差增大(D)不考虑调节搅拌浆,摩擦不影响结果实验二溶解热的测定1.溶解热测定实验中,温差的修正可在哪种曲线上进行(A)(A)雷诺曲线(B)溶解度曲线(C)标准曲线(D)吸热——放热曲线2.溶解热实验中所用KNO3样品的粒度对实验结果(A)(A)有影响(B)无影响(C)无影响,但损坏搅拌器(D)不能肯定3.溶解热测定装置的基本原理是(A)(A)能量守恒定律(B)质量作用定律(C)基希霍夫定律(D)以上定律都实用4.积分溶解热对于物质的量的要求是(B)(A)(B)1mol(C)2mol(D)任意量5.本实验对量热计进行水当量标定采用的方法是(C)(A)标准物质法(B)`电位滴定法(C)电加热法(D)酸碱滴定法6.实验中将KNO3与水加入量热计内的摩尔数比为(B)(A)1:100(B)1:200(C)2:100(D)2:2007.向杜瓦瓶中加入水和加KNO3时,不小心撒出少部分,对于实验结果(B)(A)无影响(B)有影响(C)可对温度进行校正消除影响(D)无影响,仅对反应器外面有腐蚀8.用容量瓶准确量取多少蒸馏水倒入反应器(C)(A)100ml(B)300ml(C)500ml(D)1000ml9.将加样管插入加样口中加样时,加样操作要求(B)(A)匀速(B)迅速(C)缓慢(D)加一半,另一半留用10.电加热校正水当量时,△T温度变化值(C)(A)越大越好(B)越小越好(C)20C左右(D)不受限制11.积分溶解热的计算公式为Q=W×ΔT,式中的ΔT的正确说法是(B)(A)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的温度变化(B)物质溶解热测量中经过热交换校正的量热计的温度变化(C)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的实际温度值(D)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的温度变化需要的时间12.测定积分溶解热的实验中常选用的测温技术正确的说法是(D)(A)只能用热电堆(B)只能用贝克曼温度计(C)只能用热敏元件(D)三种都可以使用13.本实验采用的是绝热式量热计,而反应器是杜瓦瓶,量热计与环境之间存在(B)(A)物质交换(B)热交换(C)气流交换(D)不能确定实验五二元液系相图1.根据测定的环己烷—乙醇体系的沸点—组成图,可以确定( A )(A)恒沸温度及恒沸组成;(B)恒压温度及恒压组成;(C)恒容温度及恒容组成;(D)大气压下体系的熔点。
精品文档电解质溶液章第81.O SO + NO + H浓)→HAsO + H(AsS(s)+HNO244223323 (s) + SO→FeOFeS(s) + O23222(s) + NaO(s)O(s)→NaCrOOCr(s) + Na2222234O)→SO + HS + HSO(浓22242.用铂电极电解氯化铜CuCl溶液,通过的电流为st1:chmetcnv TCSC=2NumberType= Negative=False HasSpace=False SourceValue=_x0010_UnitName=a>20A,经过15分钟后,在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出33)2.297 dm的氯气? 多少dm(答案:的300.15K,101.325kPa2++ 2e → Cu)在阴极解:(1 Cu析出铜-Cl(g) + 2e(2) 在阳极 2Cl→2析出氯-3453KCl水溶液,298.15K时测得其电阻为3.一电导池中装入0.02mol·dm的-1-3。
在同一电导池中·298.15K0.02molΩ。
已知·dmm溶液的电导率为0.2768S-3。
计算电ΩdmCaCl的溶液,测得电阻为1050·装入同样体积的浓度为0.55g2-1,m。
(1/2CaClCaCl导池常数、该溶液的电导率和摩尔电导率Λ)(答案:125.422m-1-12·m0.1194 S·,0.02388 Sm·)mol精品文档.精品文档G1)电导池常数解:CaCl的电导率(2)2摩尔电导率(3)-12 + -+ -2λ·m和HCOmol的离子极限摩尔电导率λ=3.4982×10,S4.在298K,H· 3H-3-32--1溶液的电导HdmS·mCO·mol0.0275mol。
在同温度下测得· = 4.45×10332HCO--3 + -13.56αCO离解为H= 和HCO(答案:率κ=3.86×10·Sm的离解度。
(一) 单选题1.下面4种电解质溶液,浓度均为0.01mol,现已按它们的摩尔电导率值由大到小排了次序。
请根据你已有的知识,判定下面排序正确的是()(A)(B)(C)(D)参考答案:(B)2. 溶胶的动力性质是由于粒子的不规则运动产生的,在下列各种现象中,不属于溶胶动力性质的是()(A)渗透压(B)扩散(C)沉降平衡(D)电泳参考答案:(D)3. 当表面活性物质加入溶剂后,所产生的结果是()(A)正吸附(B) 负吸附(C) 正吸附(D) 负吸附参考答案:(A)4.在298K时,浓度为0.1和0.01mol的HCl溶液组成浓差电池的液接电势为Ej⑴,浓度相同而电池电解质溶液换用KCl,其液接电势为Ej⑵。
则两液接电势的关系为()(A)(B)(C) Ej⑴=Ej⑵(D) 无法判断参考答案:(A)5. 若算得电池反应的电池电动势为负值,表示此电池反应是()(A)正向进行(B)逆向进行(C)不可能进行(D)反应方向不确定参考答案:(B)6. 液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素无关?()(A)温度(B)液体密度(C)重力加速度(D)大气压力参考答案:(D)7.以下4种电解质溶液的浓度都是0.01,其中平均活度系数最大的是()(A)KCl (B) CaCl2 (C) Na2SO4 (D) A1C13参考答案:(A)8. 有以下两个电池,电动势分别为E1和E2比较其电动势大小()(A)(B) (C) E1=E2(D) 不能确定参考答案: (C) 9.这两个电池电动势E1和E2的关系为()(A)E1=E2(B)E1=2E2(C)E1=0.5E2(D)无法比较参考答案: (C)10. 将大分子电解质NaR 的水溶液用半透膜和水隔开,达到Donnan 平衡时,膜外水的pH ()(A)大于7(B)小于7(C)等于7(D)不能确定参考答案: (A)11. 当发生极化时,组成电池的两电极的电极电势将会是()(A)阳极电势越来越负,阴极电势越来越正(B) 阳极电势越来越正,阴极电势越来越负(C) 阳极电势和阴极电势均越来越正(D) 阳极电势和阴极电势均越来越负参考答案:(B)12. 下列电池中,电池电动势与Cl-离子的活度无关的是()(A)(B)(C)(D)参考答案:(C)13.某电池反应为,当电池反应达平衡时,电池的电动势E必然()(A)(B) E=(C)(D) E=0参考答案:(C)14. 有一飘荡在空气中的球形液膜,内部也是空气。
物化实验答案物化实验答案物理化学实验版一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。
考试科目:物理化学(不含结构化学)专业:无机、分析、有机、物理化学和环境化学研究方向:上述专业的各研究方向;专业: 无机、分析、有机、物理化学和环境化学已知经下列数据:波兹曼常数k=1.381 10-23 J·K-1, 法拉第常数F=96485 C, 标准压力 p0=101325 PaI一、选择、填空与问答题(一)(共34分)1.某体系由状态I变到状态II,经历两条不同的途径,其热、功、内能变化、焓变化分别为Q1、W1、ΔU1、ΔH1和Q2、W2、ΔU2、ΔH2. 试指出下列表达式中,___________是正确的,因为_______________________________;____________是不正确的,因为________________________.A.Q1= Q2,W1=W2; (B) ΔU1=ΔU2,ΔH1=ΔH2;C.Q1+W1= Q2+W2; (D)ΔU1+ΔH2 =ΔU2+ΔH1. (2分)2.下列关系式中,请指出哪几个是正确的,哪几个是不正确的? (1.5分)A.Δc H 0m(石墨,s)=Δf H 0m(CO2,g)B.Δc H 0m(H2,g)= Δf H 0m(H2O,g)C.Δc H 0m(N2,g)=Δf H 0m(2NO2,g)D.Δc H 0m(SO2,g)=0E.Δf H 0m(C2H5OH,g)= Δf H 0m(C2H5OH,l)+ Δvap H 0m(C2H5OH)3.水的正常冰点为0℃,今有下列过程:对于上述过程,有:ΔU___Q p, ΔH___ Q p, ΔS____ΔH/T, ΔF___0, ΔG___0, ΔS___0.请填 >、=、<. (3分)4. CHCl3溶于水、水溶于CHCl3中的部分互溶溶液与其蒸气达到平衡. 该体系的组分数为____,相数为____,自由度数为____. (1.5分)5.粒子的配分函数q是(A) 一个粒子的; (B) 对一个粒子的玻尔兹曼因子取和;C.粒子的简并度和玻尔兹曼因子取和;D.对一个粒子的所有可能状态的玻尔兹曼因子取和. (1.5分)6.某分子的两个能级是ε1=6.1×10-21J,ε2=8.4×10-21J,相应的简并度分别是g1=3,g2=5.由这些分子组成近独立粒子体系,在300 K时,这两个能级上的粒子数之比为_____.(2分)7.在温度T时,纯液体A的饱和蒸气压为p*A,化学势为μ*A,且已知纯A的正常凝固点为T*f. 当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质时形成了稀溶液,上述三物理量分别为p A、μA、T f,则A.p*A< p A,μ*A<μA,T*f< T f;B.p*A> p A,μ*A<μA,T*f< T f;C.p*A< p A,μ*A<μA,T*f> T f;D.p*A> p A,μ*A>μA,T*f> T f. (2分)8.已知 FeO(s) + C(s) = CO(g) + Fe(s) 反应的Δr H 0m为正,Δr S 0m为正.假定Δr H 0m、Δr S 0m不随温度而变化,则下列说法中哪一种是正确的? (1.5分)A.低温下是自发过程,高温下是非自发过程;B.高温下是自发过程,低温下是非自发过程;C.任何温度下均为非自发过程;D.任何温度下均为自发过程.9.能量零点选择不同,则配分函数的值______;内能的值_____;熵的值_____;恒容热容的值_____. 请填相同或不同. (2分)10.对于同一电解质的水溶液,当其浓度逐渐增加时,以下何种性质将随之增加.(A) 在稀溶液范围内的电导率; (B) 摩尔电导率;C.电解质的离子平均活度系数; (D) 离子淌度. (1.5分)11.当一反应物的初始浓度为0.04 mol∙dm-3时,反应的半衰期为360 s,初始浓度为0.024 mol∙ dm-3时,半衰期为600 s,则此反应为 (2分)A.0级反应; (B) 1.5级反应; (C) 2级反应; (D) 1级反应.12.一个化学体系吸收了光子之后,将引起下列哪种过程?(A) 引起化学反应; (B) 产生荧光;(C) 发生无辐射跃迁; (D) 过程不能确定. (1分)13.液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素无关。
一、溶液中的等温吸附五、注意事项1.溶液的浓度配制要准确,活性炭颗粒要均匀并干燥2. 醋酸是一种有机弱酸,其离解常数Ka = × ,可用标准碱溶液直接滴定,化学计量点时反映产物是NaAc,是一种强碱弱酸盐,其溶液pH 在左右,酚酞的颜色转变范围是8-10,滴定终点时溶液的pH 正处于其内,因此采纳酚酞做指示剂,而不用甲基橙和甲基红。
直到加入半滴NaOH 标准溶液使试液呈现微红色,并维持半分钟内不褪色即为终点。
3.变红的溶液在空气中放置后,因吸收了空气中的CO2,又变成无色。
4. 以标定的NaOH 标准溶液在保留时若吸收了空气中的CO2,以它测定醋酸的浓度,用酚酞做为指示剂,则测定结果会偏高。
为使测定结果准确,应尽可能幸免长时刻将NaOH 溶液放置于空气中。
七、讨论1. 测定固体比表面时所用溶液中溶质的浓度要选择适当,即初始溶液的浓度和吸附平稳后的浓度都选择在适合的范围内。
既要避免初始浓度太高致使显现多分子层吸附,又要幸免平稳后的浓度太低使吸附达不到饱和。
2. 按朗格谬尔吸附等温线的要求,溶液吸附必需在等温条件下进行,使盛有样品的磨口锥形瓶置于恒温器中振荡,使之达到平稳。
本实验是在空气浴中将盛有样品的磨口锥形瓶置于振荡器上振荡。
实验进程中温度会有转变,如此会阻碍测定结果。
3.由实验结果可知,活性炭在醋酸溶液中的吸附为单分子层吸附,可用Langmuir 吸附等温式表征其吸附特性。
用溶液吸附法测定活性炭比表面积,不需要特殊仪器,但测定进程中要避免溶剂挥发,以避免引发测量误差。
另外,由于忽略界面上被溶剂占据部份,因此由这一方式所测得的比表面积一样偏小。
但由于方式简便,能够作为了解固体吸附剂特性的一种简便方式。
八、试探题(供参考)1.吸附作用与哪些因素有关?固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同?答:吸附作用与温度、压力、溶剂、吸附质和吸附剂性质有关。
固体在溶液中的吸附,除吸附溶质还有溶剂,液固吸附抵达平稳时刻更长;固体吸附剂吸附气体受温度、压力及吸附剂和吸附质性质阻碍:气体吸附是放热进程,温度升高吸附量减少;压力增大,吸附量和吸附速度增大;一样吸附质分子结构越复杂,被吸附能力越高。
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:079.14076.1080.1079.1082.1=+++=ρ(g/cm 3)002.04|079.1076.1||079.1080.1||079.1079.1||079.1082.1|n=-+-+-+-==∑idd (g/cm 3)%2.0%100079.1002.0%100=⨯=⨯ρd003.014003.0001.00003.012222=-+++=-=∑n ds i(g/cm 3)%3.0%100079.1003.0%100=⨯=⨯=ρsRSD2. 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:()()2.01.0301.022.03.011019.250488.2504839.2504830.2504921.250492.250491012222=⨯++⨯++-==⨯+⨯+⨯++=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=0.82 . lg4.42×103=3.6453 . 105.37=2.3×1054 . 437.2+543.21-1.07×103=-9×1015 . 1.711×102+1.2×102+1.3043×10-2=2.9×1026 .S =πr 2=3.14*2.652=22.0 cm 26. 要配制浓度为0.2mol·L -1的Kr 2Cr 2O 7溶液1L ,如果称量误差为0.1%,而1L 的容量瓶的误差有1mL 左右,则所得的Kr 2Cr 2O 7的浓度应有多少误差?解:配制此浓度的溶液需要Kr 2Cr 2O 7: m=0.2mol·L -1×1L×294.18g·mol=58.8g 因称量误差为0.1%()()()()mol/L0003.0104100.4L 001.0mol/L 2.0g 0588.0L gmol 0034.0mol/L 2.01L mol/L2.018.294;L g mol 0034.01g/mol 18.294118.294118.294g0588.0%1.0g 8.5888222221122222211=⨯+⨯=⋅-+⋅⋅=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-=-=-=-=∂∂⋅=⨯==∂∂∴===⨯=∴------V mC m V C m C V C V m V C L V m C V m V n C σσσσ则又因此所得的Kr 2Cr 2O 7的浓度的相对误差为:%2.0mol/L2.0mol/L0003.0==C C σ7.金属钠的蒸气压与温度的关系为55.7104.5)mmHg (lg 3+⨯-=Tp ,现测定在200℃时金属钠的蒸气压,要求其相对误差不超过1%,测定时应控制温度的误差最大不得超过多少?解:由金属钠的蒸气压与温度的关系式:55.7104.5)mmHg (lg 3+⨯-=Tp 得:55.7104.5303.2)mmHg (ln 3+⨯-=Tp方程两边同时对T 求导:%04.028.26%1%128.26%128.2615.473303.2104.5303.2104.5104.5303.213323=≤≤∴≤=⋅⨯⨯=⋅⨯⨯=∴⨯=⋅T dT TdTpdp T dTT dT T dT T p dp T dT dp p即是说在测定时应控制温度的误差最大不得超过0.04%。
9. 设一钢球的质量为10 mg ,钢球密度为7.85 g/cm 3。
若测半径时,其标准误差为0.015 mm ,测定质量时的标准误差为0.05 mg 。
问测定此钢球密度的精确度(标准误差)是多少?解:由343R mV m πρ==得: cm cm g gm R 0673.0/85.714.34010.0343333=⨯⨯⨯==πρ 又由:2222R m R m σρσρσρ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=333785010.0/85.743-====∂∂cm gcm g m R m ρπρ 434/3500673.0/85.73349cm g cm cm g R Rm R -=⨯-=-=-=∂∂ρπρ 得测定此钢球密度的精确度为:()()()()3232425232222/53.0105.1/350105785cm g cmcm g g cm R m R m =⨯⨯-+⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=---σρσρσρ10. 在629 K 时,测定HI 的解离度α,得到下列数据: 0.1914, 0.1953, 0.1968, 0.1956, 0.1937, 0.1949,0.1948, 0.1954, 0.1947, 0.1938。
解离度α与平衡常数K 的关系为试求629 K 时的K 值及其标准误差。
解:数据大小分析可看出 0.1914这个数值偏离其它数值比较大,通过计算3σ进行判断:扣除这个异常值后9个数的平均值为:212K ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=)(αα()1950.01938.01947.01954.01948.01949.01937.01956.01968.01953.091=++++++++=α (0010.00.00003.00004.00002.00001.00013.00006.00018.00003.019112222222212=++++++++-=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑-N x x Ni ασ因此处于(0.1950-0.0030,0.1950+0.0030)区间的测量数据属正常范围,而0.1914这个数值远远超出此范围,是异常值,应当舍弃。
所以:()()()()00019.001467.0:00019.01869.00010.0d d 1869.01950.0121950.012d d 01467.01950.0121950.0123322±=∴=⨯=*=∴=-⨯=-==⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∂K K KK K K 为平衡常数又-ασσααααα11. 利用苯甲酸的燃烧热测定氧弹的热容C ,其计算式为 C = [(26460G + 6694g )/t ] - D ·C 水式中,C 水是水的比热容,26460和6694分别是苯甲酸和燃烧丝的燃烧热(J ·g -1)。
实验所得数据如下:苯甲酸的质量G =1.1800±0.0003g ;燃烧丝质量g = 0.0200±0.0003g ;量热器中含水D =1995±2g ;测得温度升高值为t =3.140±0.005℃。
计算氧弹的热容及其标准误差,并讨论引起实验结果误差的主要因素。
解:()[]J/K1639g K 4.184J g 1995K140.3g0200.0J/g 6694g 1800.1J/g 26460/66942646011=⋅⋅⨯-⨯+⨯⋅-+=--=水C D t g G C ()()()()()()()()()J/K18J/K7025341.04.62g g J/K 184.40.005K J/K 3180g 0003.0K J/g 2132g 0003.0K J/g 8426g J/K 184.4J/K 3180K 140.3g 0200.0J/g 6694g 1800.1J/g 26460669426460t C K J/g 2132K140.3J/g 6694J/g 6694g C K J/g 8426K 140.3J/g26460J/g 2646022222222222222222222=+++=⨯⋅+⨯-+⨯⋅+⨯⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∴⋅=-=∂∂-=⨯+⨯-=+-=∂∂⋅===∂∂⋅===∂∂Dt g G C D C t C g C G C C D Ct g G t t G C σσσσσ水则氧弹的热容为:C=1639±18 J/K 。
从上面的计算得数据看,由测量温度升高值t 而带来的误差最大,占总误差的百分比=253/(6.4+0.41+253+70)=78%,其次是量热器中水的质量D ,它所带来的误差占总误差的21%,所以在实验中要改进对这两个物理量的测量方法,以减小实验误差。
6. 14.下表给出同系物7个碳氢化合物的沸点(T b )数据:─────────── Substance T b /K ─────────── C 4H 10 273.8 C 5H 12 309.4 C 6H 14 342.2 C 7H 16 368.0 C 8H 18 397.8 C 9H 20 429.2 C 10H 22 447.2 ───────────碳氢化合物的摩尔质量M 和沸点T b /K 符合下列关系式:T b =aM b要求:(1)用作图法求a 和b ; (2)用最小二乘法确定常数a 和b ,并与(1)中的结果比较。
解:对等式T b =a M b 两边取对数得:lg T b =lg a +b lg M ,即lg M 与 lg T b 成线性关系。