大学化学实验报告(全)

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目 录

前言 ………………………………………………………………………………1

实验一 三组分相图的制备…………………………………………………….3

实验二 最大压差法测表面张力 …………………………………………….6

实验三 溶胶的制备与电泳……………………………………………………11

实验四 无机电解质的聚沉作用与高分子的絮凝作用………………………16

实验五 乳状液的制备、鉴别和破坏…………………………………………20

实验六 聚丙烯酰胺的合成与水解……………………………………………24

实验七 聚合物分子量的测定---粘度法……………………………………26

实验八 原油/水界面张力测定(滴体积法)…………………………………31

实验九 聚合物综合性能评价…………………………………………………33

附录一 苯-水的相互溶解度…………………………………………………35

附录二 不同温度下水的密度、粘度和表面张力……………………………36

附录三 某些液体的密度………………………………………………………37

附录四 不同温度时某些液体的表面张力……………………………………38

附录五 彼此相互饱和的两种液体的界面张力………………………………39

附录六 不同温度时水的介电常数……………………………………………39

附录七 722 型分光光度计……………………………………………………40

1 前 言

一.化学原理(Ⅱ)实验的目的

化学原理(Ⅱ)实验是化学原理(Ⅱ)课程的重要组成部分,其主要目的有以下四

点:

1.了解化学原理(Ⅱ)的研究方法,学习化学原理(Ⅱ)中的某些实验技能,培养

根据所学原理设计实验、选择和使用仪器的能力;

2.训练观察现象、正确记录和处理实验数据、运用所学知识综合分析实验结果的能

力;

3.验证化学原理(Ⅱ)主要理论的正确性,巩固和加深对这些理论的理解;

4.培养严肃认真的科学态度和严格细致的工作作风。

二.化学原理(Ⅱ)实验的要求

1.实验前必须认真预习,阅读实验教学内容及有关附录,掌握实验所依据的基本理

论,明确需要进行测量、记录的数据,了解所用仪器的性能和使用方法,思考实验内容

后面所提出的问题,并做好预习报告。预习报告的内容包括:实验目的、原理、基本公

式及公式中各项意义及单位,原始记录表格及实验操作要点。

2.实验时要认真操作,严格控制实验条件,仔细观察实验现象,按照要求详细记录

原始数据。实验完毕离开实验室前,原始记录必须交给指导教师审阅、签字。

3.实验完成后要及时处理实验数据,独立完成实验报告,按时交给指导教师审阅。

实验报告应统一用石油大学学生实验报告纸书写,并做到字体端正、间明扼要、整齐清

洁。实验报告的内容包括实验目的、实验原理、简单步骤、处理结果、思考题讨论五个

部分。

三. 化学原理(Ⅱ)实验的注意事项

1.按时进入实验室,爱护实验仪器设备,不懂仪器的使用方法时不得乱动仪器。

2.仪器安装完后或连接线路后,必须经教师检查,才能接通电源,开始实验。

3.要按实验内容及有关附录中的规定使用仪器,以免损坏。

4.数据记录应及时、准确、完整、整齐。全部记录都要记在预习报告的表格内,不

2 得写在其他任意地方。

5.仪器破损,应及时报告教师,进行登记,按学校有关规定处理。实验结束后,

按规定将所用仪器设备洗刷干净,排放整齐。

6.注意实验安全,做好实验室用电、用水、防火、防爆、防毒等安全方面的工作。

在实验室内不得吸烟、大声喧哗及打闹。每次实验完毕,每组负责打扫其实验桌面

卫生,值日学生负责打扫全实验室卫生。

3 实验一 三组分体系相图的制备

一.实验目的

制备等温、等压下苯-水-乙醇三组分体系相图。

二.实验原理

三组分体系的组成可用等边三角坐标表示。等边三角形三个顶点分别代表纯组分

A、B 和 C,则 AB 线上各点相当于 A 和 B 组分的混合体系,BC 线上各点相当于 B 和 C 的

组分的混合体系。AC 线上各点相当于 A 和 C 的组分的混合体系。

在苯-水-乙醇三组分体系中,苯与水是部分互溶的,而乙醇和苯、乙醇和水都是

完全互溶的。设由一定量的苯和水组成一个体系,其组成为 K,此体系分为两相:一相

为水相,另一项为苯相。当在体系中加入乙醇时,体系的总组成沿 AK 线移至 N 点。此

时乙醇溶于水相及苯相,同时乙醇促使苯与水互溶,故此体系由两个分别含有三个组分

的液相组成,但这两个液相的组成不同。若分别用 b1、c1 表示这两个平衡的液相的组成,

此两点的连线成为连系线,这两个溶液称为共轭溶液。代表液-液平衡体系中所有共轭

液相组成点的连线称为溶解度曲线(如图 1-1)。曲线以下区域为两相共存区,其余部分

为均相区。此图称为含一对部分互溶组分的三组分体系液-液平衡相图。

图 1-1 三组分体系液-液平衡相

按照相律,三组分相图要画在平面上,必须规定两个独立变量。本实验中,它

们分别是温度(为室温)和压力(为大气压)。

4 三.实验仪器与药品

1.仪器

25mL 酸式滴定管 2 支,5mL 移液管 1 支,50mL 带盖锥形瓶 8 个。

2.药品 苯(分析纯),无水乙醇(分析纯),蒸馏水。

四.实验步骤

1.取 8 个干燥的 50mL 带盖锥形瓶,按照记录表格中的规定体积用滴定管及移液管

配制 6 种不同浓度的苯-乙醇溶液,及两种不同浓度的水-乙醇溶液。

2.用滴定管向已配好的水-乙醇溶液中滴苯,至清液变浊,记录此时每种清液中水

的体积。滴定时必须充分摇荡,同时注意动作迅速,尽量避免由于苯、乙醇的挥发而引

入的误差。

3.读取室温。

4.记录表格。

表 1-1 溶解度曲线有关数据

溶液

编号 体积(mL) 质量(g) 质量百分数(%)

苯 水 乙醇 苯 水 乙醇 合计 苯 水 乙醇

1

2

3

4

5

6

7

8

1.00

1.50

2.50

3.00

3.50

4.00 3.50

2.50 1.50

2.50

5.00

4.00

3.50

2.50

1.50

4.00

五.数据处理

将各溶液滴定终点时各组分的体积,根据它们在实验温度下的密度(查附录二和

附录三)换算为质量,求出各溶液滴定终点时的质量分数或质量分数的浓度。

5 六.思考题

1.本实验所用的滴定管(盛苯的)、锥形瓶、移液管等为什么必须干燥?

2.当体系组成分别在溶解度曲线上方及下方时,这两个体系的相数有什么不同?

在本实验中是如何判断体系总组成正处于溶解度曲线上的?此时为几相?

3.温度升高,此三组分体系的溶解度曲线会发生什么样的变化?在本实验操作中

应注意哪些问题,以防止温度变化而影响实验的准确性?

6 实验二 最大压差法测表面张力

一.实验目的

1.掌握最大压差法测定表面张力的原理及方法;

2.测定正丁醇水溶液的表面张力,了解表面张力的概念及影响因素;

3.学习 Gibbs 公式及其应用。

二.实验原理

由于净吸引力的作用,处于液体表面的分子倾向于到液体内部来,因此液体表面倾

向于收缩。要扩大面积,就要把内部分子移到表面来,这就要克服净吸引力作功,所作

的功转变为表面分子的位能。单位表面具有的表面能叫表面张力。

在一定温度、压力下纯液体的表面张力是定值。但在纯液体中加入溶质,表面张力

就会发生变化。若溶质使液体的表面张力升高,则溶质在溶液相表面层的浓度小于在溶

液相内部的浓度;若溶质使液体的表面张力降低,则溶质在溶液相表面层的浓度大于在

溶液相内部的浓度。这种溶质在溶液相表面的浓度和相内部的浓度不同的现象叫吸附。

在一定的温度、压力下,溶质的表面吸附量与溶液的浓度、溶液的表面张力之间的

关系,可用吉布斯(Gibbs)吸附等温式表示:

Γ = − c dσ RT dc

(2-1)

式中 Γ -吸附量(mol/L);

c-吸附质在溶液内部的浓度(mol/L);

σ -表面张力(N/m); R-通用气体常数(N.m/K.mol); T-绝对温度(K)。

若 dσ /dc<0,溶质为正吸附;若 dσ /dc>0,溶质为负吸附。通过实验若能测出表 面张力与溶质浓度的关系,则可作出σ -c 曲线,并在此曲线上任取若干个点作曲线的

切线,这些曲线的斜率即为浓度对应的 dσ /dc,将此值代入 2-1 式可求出在此浓度时

的溶质吸附量。

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