大学物理化学实验思考题答案

物理化学实验思考题及参考答案物理化学实验思考题及参考答案在物理化学实验中，我们经常会遇到一些思考题，这些问题旨在帮助我们深入理解实验原理和现象。

在本文中，我们将讨论一些常见的物理化学实验思考题，并给出参考答案。

1. 为什么在酸碱滴定实验中，我们需要使用指示剂？在酸碱滴定实验中，我们使用指示剂来确定滴定终点。

指示剂是一种能够在酸碱溶液中显示颜色变化的物质。

这是因为指示剂分子的结构会随着溶液的酸碱性发生变化，从而导致颜色的改变。

通过观察颜色的变化，我们可以确定滴定终点，即酸碱溶液的摩尔比例达到了化学计量比。

2. 在电化学实验中，为什么我们需要使用盐桥？在电化学实验中，我们常常使用盐桥来连接两个电解池。

盐桥是由浸泡在盐水中的玻璃棒或纸条组成的。

它的作用是维持两个电解池中离子的平衡。

当电解池中的离子发生反应时，会产生正负电荷的不平衡。

盐桥通过离子的迁移来平衡这种电荷差异，使得电解池中的反应能够持续进行。

3. 在溶解度实验中，为什么我们需要加热？在溶解度实验中，加热可以增加溶质与溶剂之间的碰撞频率和能量，从而促进溶质的溶解。

根据热力学原理，加热可以增加系统的熵，使得溶解过程更加有利。

此外，加热还可以减小溶质与溶剂之间的相互作用力，从而降低溶质的溶解度。

4. 在气体收集实验中，为什么我们需要使用水槽？在气体收集实验中，我们通常会使用水槽来收集气体。

这是因为水槽中的水可以起到密封容器的作用，防止气体泄漏。

另外，水槽中的水还可以使得气体在收集过程中与空气隔离，避免与空气中的氧气或其他气体发生反应。

5. 在红外光谱实验中，为什么我们需要使用KBr片？在红外光谱实验中，我们通常会使用KBr片来制备样品。

这是因为KBr是一种透明的无机盐，它可以将样品均匀地分散在红外光谱仪的光束中。

此外，KBr本身在红外光谱范围内没有吸收峰，不会干扰样品的红外光谱图谱。

总结起来，物理化学实验中的思考题可以帮助我们更好地理解实验原理和现象。

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]0/100α∞＝〔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。

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。

实验七十恒温水浴组装及性能测试（1 ）简要回答恒温水浴主要由哪些部件组成？恒温原理是什么？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。

其恒温原理是通过电子继电器对加热器自动调节来实现恒温的目的。

当恒温水浴因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时，继电器迫使加热器工作，到体系再次达到设定温度时，又自动停止加热。

这样周而复始，就可以使体系的温度在一定范围内保持恒定。

（2）恒温水浴内各处的温度是否相等？为什么？答：不相等，因为恒温水浴各处散热速率和加热速率不可能完全一致。

（3）欲提高恒温水浴的灵敏度，可从哪些方面进行改进？答：欲提高恒温水浴的灵敏度，可从以下几个方面进行改进：①恒温水浴的热容量要大，恒温介质流动性要好，传热性能要好。

②尽可能加快加热器与感温元件间传热的速度，使被加热的液体能立即搅拌均匀并流经感温元件及时进行温度控制。

为此要使：感温元件的热容尽可能小；感温元件、搅拌器与电加热器间距离要近些；搅拌器效率要高。

③作调节温度用的加热器要导热良好，热容量要小，功率要适宜。

实验七十七化学平衡常数及分配系数的测定（1）在KI+I2=KI3反应稳定常数测定实验中，所用的碘量瓶和滴定用的锥形瓶哪些需要干燥？哪些不需要干燥？为什么？答：配置2号液的碘量瓶需要干燥，配置1号液的碘量瓶和锥形瓶不需要干燥。

因为2号液是用来测定平衡浓度的，平衡时I-的浓度是用公式求得，初始的KI浓度必须准确已知，所以必须干燥。

1号液是用来测I2在H2O及CCl4层中的分配系数Kd，分配系数与浓度无关，锥形瓶是滴定用的，滴定的是I2的总的物质的量，与浓度无关，因此不需干燥。

（2）在反应稳定常数测定实验中，配制1、2号溶液的目的何在？答：配置1号液是用来测I2在H2O及CCl4层中的分配系数Kd，配置2号液是用来测定反应KI+I2=KI3达平衡时各物质的平衡浓度的。

（3）在KI+I2=KI3反应稳定常数测定实验中，滴定CCl4层样品时，为什么要先加KI水溶液？答：硫代硫酸钠标准液与溶液中I2的反应是在水层中进行，滴定CCl4层样品的I2时，先加KI水溶液是为了加快CCl4层中的I2借助于反应KI+I2=KI3提取到水层中，有利于Na2S2O3滴定的顺利进行。

实验一燃烧热的测定【思考题】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。

实验四完全互溶双液系的平衡相图【思考题】1. 该实验中，测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度是否需要保持一致？为什么？答：在该实验中，测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度应保持一致，因为温度不同，物质的折射率不同；而且测定样品的折射率后，要在工作曲线上查折射率对应的气液相组成。

2. 过热现象对实验产生什么影响？如何在实验中尽可能避免？答：过热现象使得溶液沸点高于正常沸点。

在本实验中，所用的电热丝较粗糙，吸附的空气作为形成气泡的核心，在正常沸点下即可沸腾，可避免过热现象。

3. 在连续测定法实验中，样品的加入量应十分精确吗？为什么？答：样品的加入量不用十分精确，因为测定样品的折射率后，要在工作曲线上查折射率对应的气液相组成。

实验五二组分金属相图的绘制1．有一失去标签的Pb-Sn合金样品，用什么方法可以确定其组成？答：将其熔融、冷却的同时记录温度，作出步冷曲线，根据步冷曲线上拐点或平台的温度，与温度组成图加以对照，可以粗略确定其组成。

（完整版）物理化学实验思考题及参考答案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：()()()果糖葡萄糖蔗糖612661262112212O H C O H C O H O H C H +?→?++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。

kt c c -=0ln ln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。

⼤学物理化学实验思考题答案⼤学物理化学实验思考题答案⼀、恒温槽的性能测试1.影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些如和提⾼恒温槽的灵敏度答：影响灵敏度的主要因素包括：1)继电器的灵敏度；2)加热套功率；3)使⽤介质的⽐热；4)控制温度与室温温差；5)搅拌是否均匀等。

要提⾼灵敏度：1)继电器动作灵敏；2)加热套功率在保证⾜够提供因温差导致的热损失的前提下，功率适当较⼩；3)使⽤⽐热较⼤的介质，如⽔；4)控制温度与室温要有⼀定温差；5)搅拌均匀等。

2.从能量守恒的⾓度讨论，应该如何选择加热器的功率⼤⼩答：从能量守恒⾓度考虑，控制加热器功率使得加热器提供的能量恰好和恒温槽因为与室温之间的温差导致的热损失相当时，恒温槽的温度即恒定不变。

但因偶然因素，如室内风速、风向变动等，导致恒温槽热损失并不能恒定。

因此应该控制加热器功率接近并略⼤于恒温槽热损失速率。

3.你认为可以⽤那些测温元件测量恒温槽温度波动答：1)通过读取温度值，确定温度波动，如采⽤⾼精度⽔银温度计、铂电阻温度计等；2)采⽤温差测量仪表测量温度波动值，如贝克曼温度计等；3)热敏元件，如铂、半导体等，配以适当的电⼦仪表，将温度波动转变为电信号测量温度波动，如精密电⼦温差测量仪等。

4.如果所需恒定的温度低于室温，如何装备恒温槽答：恒温槽中加装制冷装置，即可控制恒温槽的温度低于室温。

5.恒温槽能够控制的温度范围答：普通恒温槽(只有加热功能)的控制温度应⾼于室温、低于介质的沸点，并留有⼀定的差值；具有制冷功能的恒温槽控制温度可以低于室温，但不能低于使⽤介质的凝固点。

其它相关问题：1.在恒温槽中使⽤过⼤的加热电压会使得波动曲线：(B)A.波动周期短，温度波动⼤；B.波动周期长，温度波动⼤；C.波动周期短，温度波动⼩；D.波动周期长，温度波动⼩。

2.恒温槽中的⽔银接点温度计(导电表)的作⽤是：(B)A.既作测温使⽤，⼜作控温使⽤；B.只能⽤作控温；C.只能⽤于测温；D.控制加热器的功率。

答案:搅拌的太慢,,实验结果不准,搅拌的太快,会使体系与环境的热交换增多,2答案:用台秤粗称蔗糖0、5克,调温。

3．燃烧皿与氧弹每次使用后,答案:应清洗干净并檫干。

4．氧弹准备部分,答案:,以免引起短路,致使点火失败。

5答案:不能,必须一致,例两次取水的量都必须就是3、0升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。

6．实验过程中有无热损耗,答案:有热损耗,搅拌适中,,且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。

答案:需要干燥,否则称量有误差,8．如何确保样品燃烧完全？答案:充氧量足够,药品干燥,9．充氧的压力与时间为多少？充氧后答案:2、5MPa,充氧时间不少于30S检漏。

10．搅拌时有摩擦声对实验结果有何影响？答案:说明摩擦力较大,由此而产生的热量也较多,使结果偏大(数值)。

11．本实验中,那些为体系？那些为环境？答案:氧弹、内筒、水为体系;夹套及其中的水为环境。

12．压片时,压力必须适中,片粒压的太紧或太松对实验结果有何影响？答案:片粒压的太紧,使燃烧不完全,结果偏小(数值)。

片粒压的太松,当高压充氧时会使松散药粉飞起,使得真正燃烧的药品少了,结果偏小(数值)。

13．写出萘燃烧过程的反应方程式？蔗糖与氧气反应生成二氧化碳与水的反应方程式？答案:C 10H 8(s)＋12O 2(g)→10CO 2(g)＋4H 2O(l)14．内桶中的水温为什么要选择比外筒水温低？低多少合适？为什么？答案:为了减少热损耗,因反应后体系放热会使内筒的温度升高,使体系与环境的温度差保持较小程度,体系的热损耗也就最少。

低1度左右合适,因这个质量的样品燃烧后,体系放热会使内筒的温度升高大概2度左右,这样反应前体系比环境低1度,反应后体系比环境高1度,使其温差最小,热损耗最小。

15．如何用萘或蔗糖的燃烧热资料来计算萘或蔗糖的标准生成热。

答案: C 10H 8(s)＋12O 2(g)→10CO 2(g)＋4H 2O(l)()()()()()10,4∆=∆=∆=∆+∆-∆∑r c m 108B f m B f m 2f m 2f m 108C H ,s B CO g H O,l C H ,s H H νH H H H()()()()10,4∆=∆+∆-∆f m 108f m 2f m 2c m 108C H ,s CO g H O,l C H ,s H H H H蔗糖的计算过程同上,注意分子式与系数的差异、16．充氧量太少会出现什么情况？答案:会使燃烧不完全,结果偏小(数值)。

实验七十一燃烧热的测定1. 简述燃烧热测定的实验原理。

答：1mol的物质完全燃烧时所放出的热量称为燃烧热。

所谓完全燃烧是指该化合物中的C变为CO2(气)，H变为H2O(液)，S变为SO2(气)，N变为N2(气)，Cl成为HCl(水溶液)，其它元素转变为氧化物或游离态。

燃烧热可在恒压或恒容条件下测定。

由热力学第一定律可知：在不做非膨胀功情况下，恒容燃烧热Q v等于内能变化ΔU，恒压燃烧热Q p等于焓变化ΔH。

在氧弹式热量计中测得燃烧热为Q v，而一般热化学计算用的值为Q p，两者可通过下式进行换算：Q p＝Q v十ΔnRT(1) 式中：Δn为燃烧反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差；R为摩尔气体常数；T为反应热力学温度。

测量燃烧热的仪器称为热量计。

本实验采用氧弹式热量计，如图71-1所示。

在盛有定量水的容器中，放入内装有一定量样品和氧气的密闭氧弹（图71-2），然后使样品完全燃烧，放出的热量传给盛水桶内的水和氧弹，引起温度上升。

氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律，样品完全燃烧所释放出的热量使氧弹本身及其周围的介质（实验用水）和热量计有关的附件温度升高，测量介质在燃烧前后体系温度的变化值ΔT，就可求算出该样品的恒容燃烧热，其关系式如下：m Q v + lQ点火丝+ qV = (C计+ C水m水) ΔT(2) 式中：Q v为物质的恒容燃烧热(J·g-1)；m为燃烧物质的质量(g)；Q点火丝为点火丝的燃烧热(J·g-1)；l为燃烧了的点火丝的质量(g)；q为空气中的氮氧化为二氧化氮的生成热(用0.1mol/L NaOH滴定生成的硝酸时，每毫升碱相当于5.98J)，V为滴定硝酸耗用的NaOH的体积(mL)；C计为氧弹、水桶、温度计、搅拌器的热容(J·k-1)；C水为水的比热(J·g-1·k-1)；m水为水的质量(g)；ΔT为燃烧前后的水温的变化值（K）。

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,哪些就是系统？哪些就是环境？系统与环境间有无热交换？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、棉线与蒸馏水为体系,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。

)系统与环境之间有热交换,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。

)。

2、固体样品为什么要压成片状？萘与苯甲酸的用量就是如何确定的？提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘与苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积与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就是什么?提示:能否保证样品充分燃烧、系统与环境间的热交换就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、使用氧气钢瓶与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、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与外筒温度基本相同,所以内筒水温要比外筒水温低0、5-1℃较合适。