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物理化学实验思考题及答案

物理化学实验思考题及答案
物理化学实验思考题及答案

实验一燃烧热的测定

1.搅拌太慢或太快对实验结果有何影响?

答案:搅拌的太慢,会使体系的温度不均匀,体系测出的温度不准,实验结果不准,搅拌的太快,会使体系与环境的热交换增多,也使实验结果不准。

2.蔗糖的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品蔗糖时,内筒水是否要更换和重新调温?

答案:用台秤粗称蔗糖0.5克,压模后用分析天平准确称量其重量。操作略。内筒水当然要更换和重新调温。

3.燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作?

答案:应清洗干净并檫干。

4.氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么?

答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。

5.测定量热计热容量与测定蔗糖的条件可以不一致吗?为什么?

答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是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,如何降低热损耗?

答案:有热损耗,搅拌适中,让反应前内筒水的温度比外筒水低,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。

7.药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行?

答案:需要干燥,否则称量有误差,且燃烧不完全。不行。

8.如何确保样品燃烧完全?

答案:充氧量足够,药品干燥,药片压的力度适中其他操作正常。

9.充氧的压力和时间为多少?充氧后,将如何操作?

答案:2.5MPa,充氧时间不少于30S。

用万用电表检查两电极是否通路(要求约3至10?);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?蔗糖和氧气反应生成二氧化碳和水的反应方程式?

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,注意分子式和系数的差异.

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)。

17.如何根据实验测得的Qv 求出Qpm ?写出公式?

答案:()g ∑P,m

V,m B Q =Q +v RT 122211222C H O (s)+12O (g)11H O(l)+12CO (g)?122211222C H O (s)+12O (g)11H O(l)+12CO (g)

?

实验二液体饱和蒸气压的测定

1.真空泵在开关之前为什么要先通大气?

答案:保护真空泵,防止真空泵油被倒抽出来而损坏真空泵。

2.本实验中缓冲压力罐有什么作用?

答案:缓冲压力和调节压力。

3.如何判断等压计中的空气已被抽尽?

答案:重新抽气3分钟,若同一温度下两次压力读数相同则说明等压计中的空气已被抽尽。

4.如何判断等压计中的气体和液体已达气液平衡?

答案:等压计中的B、C两管液面不再移动。

5.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?

答案:B管液面高于C管液面,甚至出现空气倒灌。这时重新排气泡3分钟。

6.本实验如何求取液体的正常沸点?

答案:在Lnp─1/T直线上求取p=101.325kpa对应的T。

7.实验开始前为什么要将压力计采零?如何由压力计读数计算液体的饱和蒸气压?

答案:选择压力计所测表压的相对零点。p(饱)=p(大气压)+p(表压)。

8.实验开始时抽气的目的是什么?

答案:驱赶U型管和试液球间气柱内的空气。

9. 克—克方程的适用条件是什么?

答案:纯物质一级相变有气相存在的两相平衡,气体可视为理想气体,凝聚相体积可忽略不计。ΔH 近

似为常数(只针对克-克方程积分式)。

10. 发生空气倒灌后为何要重新抽气?

答案:保证U 型管和试液球间气柱内的蒸气为纯的乙醇蒸气。

11. 如何进行压力计采零操作?

答案:打开进气阀,关闭抽气阀,通大气情况下,按下压力计采零键。

12. 如何设定控温仪的温度?该目标温度与恒温槽的实际温度是否始终一致?

答案:操作略,不一致。

13. 什么叫正常沸点?

答案:当外压为101.325kPa 时,液体的蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。

14. 如何进行开始抽气时缓冲压力罐相关调节操作?

答案:关闭进气阀,打开平衡阀,打开抽气阀。

15. 如何进行抽气完毕后缓冲压力罐相关调节操作?

答案:关闭抽气阀,根据实际情况打开进气阀或平衡阀。

16. 如何正确控制等压计的抽气速率?为何要控制?

答案:气泡应间断逸出,否则无法将AB 管内的空气抽尽或导致U 型管中乙醇大量减少。

17. 如何调平B 、C 两管的液面?

答案: 缓慢打开进气阀放入空气(当C 管液面比B 管液面高时),

缓慢打开平衡阀(或抽气阀)抽气(当C 管液面比B 管液面

低时)。

18. 本实验如何由不同温度下液体的饱和蒸气压求取液体的摩尔蒸发

焓ΔΗ?

答案:以Lnp 对1/T 作图得一直线,由直线斜率求ΔH.

C RT H p m vap +?-=Pa]/*ln[

实验三 旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数

1. 说出蔗糖溶液在酸性介质中水解反应的产物是什么?此反应为几级反应?

答案:122211261266126()()H C H O H O C H O C H H +??

??+???→+葡萄糖果糖 准一级反应 2. WZZ-2S 数字式旋光仪的使用分为哪几步?

答案:①.打开电源开关(POWER 仪器左侧),待5-10分钟使钠灯发光稳定。

②.打开光源开关(LIGHT 仪器左侧),开关指DC 档,此时钠灯在直流电下点燃。

③.按“测量”键,液晶显示屏应有数字显示。④.清零 ⑤.测量

3. 旋光管中的液体有气泡是否会影响实验数据?应如何操作?

答案:会,若管中液体有微小气泡,可将其赶至管一端的凸颈部分。

4. 本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程?

答案:在本实验中,蔗糖及其水解产物都具有旋光性,即能够通过它们的旋光度来量度其浓度。蔗糖是

右旋的,水解混合物是左旋的,所以随水解反应的进行,反应体系的旋光度会由右旋逐渐转变为

左旋,因此可以利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。

5. 旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数实验分哪几步?

答案:①.调节恒温槽的温度在30±0.1℃。 ②.溶液配制与恒温。③.仪器零点校正。

④.测量(1)t α的测定(2)∞α的测定

6. 反应开始时,为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中,而不是相反?

答案:因为将反应物蔗糖加入到大量HCl 溶液时,由于H +

的浓度高,反应速率大,一旦加入蔗糖则马上

会分解产生果糖和葡萄糖,则在放出一半开始时,已经有一部分蔗糖产生了反应,记录t 时刻对

应的旋光度已经不再准确,影响测量结果。反之,将HCl 溶液加到蔗糖溶液中去,由于H +的浓度

小,反应速率小,计时之前所进行的反应的量很小。

7. t α的测量时间是否正好为2, 4,…60分钟? 蔗糖水解过程中体系的旋光度增大还是减小?

答案:不是,应在旋光度读数稳定后,先记录精确的反应时间,几分几秒,再读旋光度。由于反应体系

的旋光度会由右旋逐渐转变为左旋,蔗糖水解过程中旋光度是在不断减小。

8. 本实验需测哪些物理量?∞α是如何测得的?

答案:本实验需测不同时刻的αt 及α∞。将剩余混合液置于50-60℃的水浴中加热40分钟,以加速水解

反应,然后冷却至实验温度,测其旋光度,此值即可认为是∞α。

9. 氢离子浓度对反应速率常数测定是否有影响?

答案:有影响。因k 值与温度和催化剂的浓度有关。

10. 实验中,为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点?

答案:蒸馏水没有旋光性,其旋光度为零可用来校正仪器。

11. 实验结束后为什么必须将旋光管洗净?

答案:防止酸对旋光管的腐蚀。

12. 记录反应开始的时间迟点或早点是否影响k 值的测定?

答案:不影响。因k 值与温度和催化剂的浓度有关,与时间无关。

13. 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?

答案:∞α的测量过程中,剩余反应混合液加热温度不宜过高以50~55℃为宜,否则有副反应发生,溶

液变黄。因为蔗糖是由葡萄糖的苷羟基与果糖的苷羟基之间缩合而成的二糖。在H +

离子催化下,

除了苷键断裂进行转化外,由于高温还有脱水反应,这就会影响测量结果。

14. 蔗糖水解反应速率系数和哪些因素有关?

答案:对指定的反应,速率系数反应温度、催化剂有关。

15. 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?在本实验中若不

进行零点校正对结果是否有影响?

答案:旋光仪由于长时间使用,精度和灵敏度变差,故需要对零点进行校正。若不进行零点校正,则各

个时间点所得的溶液的旋光度都存在偏差。本实验数据处理时,以()∞-ααt ln 对t 作图计算,故

若不进行零点较正,只是α值不准确,但并不影响旋光度的其差值,对k 的结果无影响。

16. 配置蔗糖和盐酸溶液浓度不够准确,对测量结果是否有影响?

答案:当蔗糖的浓度不准确时,对反应速率常数的测量结果无影响。当HCl 溶液浓度不准确时,对反应

速率常数的测量结果有影响。

17. 蔗糖水解实验中为什么不用浓硫酸和稀硝酸,而用盐酸?

答案:浓硫酸有脱水性(会使蔗糖脱水变成碳)和强氧化性,浓稀硝酸都有强氧化性,所以不能使用(蔗

糖水解生成的葡萄糖和果糖具有还原性)。

18. 为什么配蔗糖溶液可以用粗天平称量?

答案:本实验通过测t α来求得k, k 与反应物浓度无关,不同t α对应于不同的浓度值,无须知道它的准

确浓度,所以配置蔗糖溶液可以用粗天平称量。

19. 旋紧旋光管的套盖时,用力过大会影响测量结果吗?

答案:会,若用力过大,易压碎玻璃盖片,或使玻璃片产生应力,影响旋光度。

实验四 二级反应-乙酸乙酯皂化

原理:OH H C COONa CH NaOH H COOC CH 523523+?→?+

kt c x c =--11 ∞

∞--=----=G G G G G G G G G G ckt t t t t 0000)]()[()(ββ 由)/()(∞--G G G G t t 0对t 作图,应得一直线,从其斜率即可求得速率常数k 值。

1. 为什么以0.01mol/l 的NaOH 溶液和0.01mol/l 的CH 3COONa 溶液测得的电导,就可以认为是G 0和G ∞? 答案:因为它们是强电解质,在稀溶液中,每种强电解质的电导率与其浓度成正比,乙酸乙酯和乙醇对

电导率的贡献会忽略,而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。

2. 如果两溶液均为浓溶液,能否用相同的方法求k 值?为什么?

答案:不能。因为浓溶液电导率与浓度不成正比关系。

3. 如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应? 答案: 与时间成线性关系。乙酸乙酯皂化反应不仅仅局限于电导测定的方法,所以可由尝试法

确定反应级数。

4. 为什么实验用NaOH 和乙酸乙酯应新鲜配制?

答案: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。

5. 为什么要使两种反应物的浓度相等? 若乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度不等时,应如何计算k 值?

答案:

6. 为什么测量时要将电导率仪的温度旋钮选为“25”?

答案:测量值就是待测液在实际温度下未经补偿的原始电导率值。

7. 如果知道不同温度下的反应速率常数,如何可以计算出该反应的活化能?

答案:可根据阿伦尼乌斯公式

计算。 8. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,可否将NaOH 溶液稀释一倍后测得的电导率值作为皂化反应的初始电导率?为什么?

答案:可以,乙酸乙酯不具有明显的电导率。

9. 乙酸乙酯的皂化反应为吸热反应,试问在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,如何处置

这一影响而是使实验得到较好的结果?)11(ln 2

112T T R E k k -=a 0t t G G G G ∞

--

答案:采用恒温槽恒温,并用稀溶液来减少吸热量。

10. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,如果NaOH 和CH3COOC2H5溶液为浓溶液时,能否

用此法求k 值,为什么?

答案:不能。因为1、浓的强电解质的电导率值与浓度不成正比;2、浓溶液反应吸热对温度的影响不可

忽略。

11. 为什么电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中要在恒温条件下进行,且溶液在混合前还要预

先恒温?

答案:动力学实验,一般情况下要在恒温条件下进行,因为不同的温度的反应速率不一样,反应速率常

数与温度有关,电导率的数值与温度也有关,所以要准确进行动力学测量,必须在恒温条件下进

行。预先恒温可以减少混合时温度的波动,减少实验误差,因为他们一混合反应就进行,所以先

恒温,再混合,可以进少误差。

12. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,由于某些原因不知道电导池常数,假如直接测电导是否对实验结果产生影响?

答案:没有影响,该实验是以 对 t 作图,而电导池常数在计算时可被约去,因此对k 没有影响。

13. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,实验过程中所用的NaOH 是否需要精确标定? 答案:需要,为了处理方便起见,本实验在设计实验时将反应物CH 3COOC 2H 5和NaOH 采用相同的浓度作为

起始浓度。即反应物CH 3COOC 2H 5和NaOH 起始浓度要相等

能用。因此实验过程中所用的NaOH 需要精确标定。

14. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,记录数据所隔时间是否越长越好?为什么? 答案:不是。刚开始电导率的变化很大,若时间太长,不易记录数据,对实验有影响。

15. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,需用电导水,并避免接触空气及灰尘杂质的落

入,为什么?

答案:电导水含杂质少,对电导率的测定影响小,从而减少误差;由于空气中的CO 2会溶入电导水和配

制的Na0H 溶液中,而使溶液浓度发生改变。因此在实验中可用煮沸的电导水,同时可在配好的

NaOH 溶液瓶上装配碱石灰吸收管等方法处理。

16. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中,各溶液在恒温及操作时为什么要盖好?

答案:因为本实验要测定溶液的电导率,对溶液浓度要求高。若在恒温及操作过程中不盖好,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改变而影响实验结果。因此必须盖好装溶液的容器。∞--G G G G t t 0∞

∞--=----=G G G G G G G G G G ckt t t t t 0000)]()[()(ββ

实验五溶液电导的测定和应用

1.电导法测醋酸的电离平衡常数实验中,影响准确测定结果的因素有那些?

答案:溶液的浓度,恒温槽的温度,电导水的电导率。

2.用不同的电导电极测定同一温度下同一溶液的电导率时所得结果应该怎样?为什么?

答案:理论上应该相同,因为溶液的电导率是溶液本身的性质。如果电导池常数或电极常数没有标定,会导致用不同的电导电极测定同一溶液的电导率得到的结果略有不同。

3.如何定性地解释电解质的摩尔电导率随浓度增加而降低?

答案:对强电解质而言,溶液浓度降低,摩尔电导率增大,这是因为随着溶液浓度的降低,离子间引力变小,粒子运动速度(离子淌度)增加,故摩尔电导率增大。对弱电解质而言,溶液浓度降低时,解离度增加,因此摩尔电导率也增加,在溶液极稀时,随着溶液浓度的降低,摩尔电导率急剧增加。

4.测定溶液的电导率时为何要用交流电?能否用直流电?

答案:交流电可以抑制电导电极上发生电化学反应。不能用直流电,如果用直流电,将可能发生电解和极化,使测量结果不准。

5.什么是电导水?测醋酸的电离平衡常数时为何要测电导水的电导率?水越纯,电导率是越大还是越

小?

答案:电导水是指实验室中用来测定溶液电导时所用的一种纯净水。水的电导率对溶液的电导率有影响,因此要测定水的电导率。水越纯,一般电导率越小。

6.电解质溶液电导率与哪些因素有关?

答案:电解质溶液电导率主要与电解质的性质,溶剂的性质,测量环境的温度有关。

7.在测HAc的电离平衡常数实验中,用移液管移取溶液时能否先用该溶液润洗?为什么?

答案:需要先用该溶液润洗,因为要准确知道醋酸的浓度,不用醋酸润洗移液管就会造成醋酸浓度偏小,造成实验误差。

8.在电导法测醋酸的电离平衡常数实验中,为什么要测电导池常数?如何得到该常数?

答案:在电导法测醋酸的电离平衡常数实验中,要求醋酸的电离平衡常数,需测出HAc溶液不同浓度c 的电导率κ,要准确测定HAc溶液电导率κ,必须先准确知道实验中所用电导池常数或电极常数。

电导池常数或电极常数用标准溶液(常用氯化钾溶液)标定。

9.在电导法测醋酸的电离平衡常数实验中,测电导率时为什么要恒温?实验中测电导池常数和溶液电导

率,温度是否要一致?

答案:电离平衡常数、电导率都是温度的函数,随温度而变,所以测定时要在恒温条件下进行。温度需

要一致,否则给实验造成一定误差。

10. 测溶液的电导时,为了消除极化作用,实验中采取了什么措施?

答案:用交流电,用镀铂黑的铂电极,增大电极面积,减小电流密度,减小极化。

实验六 固体在溶液中吸附的测定

1. 吸附作用与哪些因素有关?

答案:吸附作用与温度、压力、溶剂、吸附质和吸附剂性质有关。

2. 弗伦德利希吸附等温式与朗缪尔吸附等温式有何区别?

答案:朗缪尔吸附等温式是一个理想的吸附公式,它代表了在均匀表面上,吸附分子彼此没有作用,而且

吸附是单分子层情况下吸附达平衡时的规律性,有饱和吸附量值,能求出吸附剂的比表面积(偏

小);弗伦利希吸附等温式是根据真实吸附得到的经验公式,主要适用于中压气体的吸附。

3. 如何加快吸附平衡的到达?如何判断是否达到吸附平衡?

答案:可利用振荡加快吸附平衡的到达;滴定两次振荡时间相差较大的认为已达平衡的醋酸溶液时,两

次消耗 NaOH 体积在误差许可范围内,即可判断吸附已达到平衡。

4. 简述测定活性炭在醋酸水溶液中对醋酸的吸附求出活性炭比表面的实验原理。

答案:根据固体对气体的单分子层吸附理论,认为固体表面的吸附作用是单分子层吸附,即吸附剂一旦

被吸附质占据之后,就不能吸附。Γ∞为饱和吸附量,即固体表面完全被吸附质占据,再假定吸

附质分子在吸附剂表面上是直立的,每个醋酸分子所占的面积以0.243nm 2

计算,则吸附剂的比表面18

230100.2431002.6???Γ=∞S ,则只要求出∞Γ,就可以求出吸附剂的比表面。固体在溶液中吸附量: ,固体在溶液中吸附符合朗缪尔吸附等温式:1ck ck

∞Γ=Γ+,重新整理可得:11c c k ∞∞

=+ΓΓΓ,以c Γ对c 作图,得一直线,由直线的斜率可求得∞Γ。 5. 在固体在溶液中的吸附实验中,对滴定用的锥形瓶作如下的处理:(1)洗涤后锥形瓶没吹干,(2)用

待测液洗涤锥形瓶两次,问对实验有何影响?

答案:(1)中的情形对实验没有影响,因为在滴定时,只与物质的量有关,而与浓度是无关的。(2)

中的情形对实验是有影响的,将会使实验的结果偏大,用待测液洗涤会使锥形瓶中的物质的量增大。

()m c c V m x -==Γ0

6.固体在溶液中的吸附实验中,活性碳在HAc水溶液中对HAc的吸附达到平衡后溶液的浓度会怎样?

答案:达到平衡后溶液的浓度将降低到某一值后不再随时间的改变而改变。

7.在固体在溶液中的吸附实验中,吸附作用与那些因素有关?

答案:在固体在溶液中的吸附实验中,吸附作用与下列因素有关:(1)温度,固体在溶液中吸附是放热过程,因此,一般温度升高,吸附量减少。(2)溶解度,溶解度越小的溶质越易被吸附。(3)吸附剂、溶质和溶剂的性质,吸附服从相似相吸的原则。(4)界面张力,界面张力越低的物质越易在界面上吸附。(5)吸附剂孔径,孔径越多饱和吸附量越大。(6)溶质浓度,在达到饱和吸附之前溶质浓度越大吸附量越大。

8.固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何异同?

答案:相同:两种情形一般温度升高都是吸附量减少,两种情形的吸附都会受吸附剂和吸附质性质的影响,且吸附孔径越大饱和吸附量越大。不同:与气体吸附比较,溶液吸附更复杂,因为溶液中各种组分,包括溶剂、溶质、电解质溶液中的各种离子和分子,均会在固—液界面上竞相吸附,存在一系列的可能互相关联的吸附平衡,而且主要服从相似相吸的原则;其次溶液吸附较气体吸附要慢很多,因为被吸附组分必须通过扩散穿越一个相当厚度的溶剂层方能到达固面。而固体吸附剂吸附气体除受温度及吸附剂和吸附质性质影响外,还受压力明显影响,压力增大,吸附量和吸附速率增大;而且一般吸附质分子结构越复杂,被吸附能力越高。

9.在固体在溶液中的吸附实验中,引入误差的主要因素是什么?

答案:醋酸的挥发,蒸馏水中残留的CO2,还有滴定的读数误差以及系统误差等这些都是引入误差的因素。

10.活性炭吸附醋酸的实验中根据朗缪尔单分子层吸附的模型计算的比表面积,比实际值大还是小?为什

么?

答案:根据朗缪尔单分子层吸附的模型计算的比表面积,往往要比实际数值小一些。原因有二:一是忽略了界面上被溶剂占据的部分;二是吸附剂表面上有小孔,醋酸不能钻进去,故这一方法所得的比表面一般偏小。不过这一方法测定时手续简便,又不要特殊仪器,故是了解固体吸附剂性能的一种简便方法。

11.在配制50mL醋酸溶液时,要随时盖好瓶塞,为什么?

答案:因为醋酸易挥发,随时盖好瓶塞以防醋酸挥发。

12.从锥形瓶里取样分析时,若不小心吸入了少量的活性炭,对实验结果有什么影响?

答案:使测得的平衡浓度偏大,计算的吸附量将偏小。

13. 弗伦德利希经验方程中的常数k 和朗缪尔吸附等温式中的常数k 是否 相同?为什么?

答案:两个k 是不一样的。弗伦德利希经验方程中的k 是经验常数,由温度、溶剂、吸附质及吸附剂的

性质决定,无物理意义;而朗缪尔吸附等温式中的k 是吸附系数,带有吸附和脱附平衡的平衡常

数的性质,有物理意义。

14. 按记录表格中所规定的浓度配制50mL 醋酸溶液时,锥形瓶是否需要干燥?为什么?

答案:必须干燥。锥形瓶中如果残留有水会使醋酸的实际吸附前浓度与根据原始溶液浓度值计算出的不

一致。

15. 活性炭在反复使用很多次老化后,继续用来进行实验,会对实验产生什么影响?

答案:活性炭老化后,对醋酸的吸附作用减弱,造成实验结果偏小。

实验七 溶液表面张力测定

1、实验时,为什么毛细管口应处于刚好接触溶液表面的位置? 如插入一定深度将对实验带来什么影响? 答案:减少测量?P max 误差,因为max ?P 是气泡内外的压力差,在气泡形成的过程中,由于表面张力

的作用,凹液面产生一个指向液面外的附加压力△P ,假设毛细管半径为R ,则

R K =ΔP γ=ΔP 2

m a x m a x ,如果插入一定深度h ,还要考虑插入这段深度的静压力max 2gh R

γρ?=+P ,使得?P max 的绝对值变大。因此,如果是测纯水时插入一定深度,则将使计算出毛细管半径偏小,测得溶液表面张力将偏小;如果是测溶液时插入一定深度,测得溶液表

面张力将偏大。

2、最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差?

答案:调节毛细管口与液面刚好相接时有22cos 'R R

γγθ?==P ,随着气泡的形成,曲率半径R ’逐渐由大变小又变大,当曲率半径等于毛细管半径时,气泡呈半球形,气泡曲率半径最小,△P 最大。

这时的表面张力为: K =ΔP r γ=

ΔP 2m ax m ax ,式中的K 为仪器常数,可用已知表面张力的标准物质测得。 ?P max 由压力计读出。

物理化学实验练习题全解

物理化学实验复习 一、选择题 1. 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 2.在测定Ag│AgNO3(m) 的电极电势时,在盐桥中哪一种电解质是可以采用的? (A) KCl (饱和) (B) NH4Cl (C) NH4NO3 (D) NaCl 3.用惠斯顿电桥法测定电解质溶液的电导,电桥所用的电源为: (A) 220 V ,50 Hz市电 (B) 40 V直流电源 (C) 一定电压范围的交流电,频率越高越好 (D) 一定电压范围1000 Hz左右的交流电 4. pH计是利用下列哪种电学性质测定水溶液中氢离子的活度: (A) 电导 (B) 电容 (C) 电感 (D) 电位差 5.惠斯登电桥是测量哪种电学性质的? (A) 电容 (B) 电位 (C) 电阻 (D) 电感 6.用对消法测量可逆电池的电动势时,如发现检流计光标总是朝一侧移动,而调不到指零位置,与此现象无关的因素是: (A) 工作电源电压不足 (B) 工作电源电极接反 (C) 测量线路接触不良 (D) 检流计灵敏度较低 7.常用酸度计上使用的两个电极是: (A) 玻璃电极,甘汞电极 (D) 氢电极,甘汞电极 (C) 甘汞电极,铂电极 (D) 铂电极,氢电级 8.用补偿法测可逆电池电动势,主要为了: (A) 消除电极上的副反应 (B) 减少标准电池的损耗 (C) 在接近可逆情况下测定电池的电动势 (D) 简便易测 1

9.在使用电位差计测电动势时, 首先必须进行“标淮化”操作, 其目的是: (A) 校正标准电池的电动势 (B) 校正检流计的零点 (C) 标定工作电流 (D) 检查线路是否正确 10.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 11.某同学用对消法测得电池Zn│ZnSO4(0.1000mol·kg-1)‖KCl(1.0000mol·kg-1)│Ag—AgCl(s)的电动势与温度的关系为:E/V=1.0367-5.42×10-4(T/K-298)则298 K时,该电池的可逆热效应为 (A) -31.2 kJ (B) -200.1 kJ (C) 31.2 kJ (D) 200.1 kJ 12.多数情况下, 降低液体接界电位采用KCl盐桥, 这是因为: (A) K+, Cl- 的电荷数相同,电性相反 (B) K+, Cl- 的核电荷数相近 (C) K+, Cl- 的迁移数相近 (D) K+, Cl- 的核外电子构型相同 13.对消法测原电池电动势, 当电路得到完全补偿, 即检流计指针为0 时, 未知电池电动势E x (电阻丝读数为AB)与标准电池电动势E s (电阻丝读数为Ab )之间的关系为: (A) E x=R R Ab AB ·E s(B) E x= R R AB Ab ·E s (C) E x=R R AB Bb ·E s(D) E x= R R Bb AB ·E s 14.有人希望不用量热法测定反应2Ag++Sn2+=2Ag+Sn4+的热效应, 若用电化学方法, 应选用下列哪一个电池? (A) Ag—AgCl│KCl(a1)‖AgNO3(a2)│Ag(s) (B) Ag(s)│AgNO3(a1)‖Sn4+(a2),Sn(a3)│Pt(s) (C) Pt(s)│Sn4+(a1),Sn2+(a2)‖Ag+(a3)│Ag(s) (D) Ag(s)│Ag+(a1)‖Sn4+(a2),Sn2+(a3)│Sn(s) 15.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 2

大学物理近代物理学基础公式大全

一. 狭 义相对论 1. 爱因斯坦的两个基本原理 2. 时空坐标变换 3. 45(1(2)0 m m γ= v = (3)0 E E γ= v =(4) 2222 C C C C v Pv Pv Pv P E E E E ==== 二. 量子光学基础 1. 热辐射 ① 绝对黑体:在任何温度下对任何波长的辐射都能完全吸收的物体。 吸收比:(T)1B αλ、= 反射比:(T)0B γλ、= ② 基尔霍夫定律(记牢) ③ 斯特藩-玻尔兹曼定律 -vt x C v = β

B B e e :单色辐射出射度 B E :辐出度,单位时间单位面积辐射的能量 ④ 唯恩位移定律 m T b λ?= ⑤ 普朗克假设 h εν= 2. 光电效应 (1) 光电效应的实验定律: a 、n I ∝光 b 、 0 00a a a a e U ek eU e U ek eU e U ek eU e U ek eU νννν----==== (23、 4 三. 1 ② 三条基本假设 定态,,n m n m h E E h E E νν=-=- ③ 两条基本公式 2210.529o n r n r n A == 12213.6n E E eV n n -== 2. 德布罗意波 20,0.51E mc h E MeV ν=== 22 mc mc h h νν== 电子波波长:

h mv λ= 微观粒子的波长: h h mv mv λλ= === 3. 测不准关系 x x P ???≥h 为什么有?会应用解题。 4.波函数 ① 波函数的统计意义: 例1① ② 例2.① ② 例3.π 例4 例5,,设 S 系中粒子例6 例7. 例8. 例9. 例10. 从钠中移去一个电子所需的能量是2.3eV ,①用680nm λ=的橙光照射,能否产生光电效应?②用400nm λ=的紫光照射,情况如何?若能产生光电效应,光电子的动能为多大?③对于紫光遏止电压为多大?④Na 的截止波长为多大? 例11. 戴维森革末实验中,已知电子束的动能310k E MeV =,求①电子波的波长;②若电子束通过0.5a mm =的小孔,电子的束状特性是否会被衍射破坏?为什么? 例12. 试计算处于第三激发态的氢原子的电离能及运动电子的德布罗意波长。 例13. 处于基态的氢原子,吸收12.5eV 的能量后,①所能达到的最高能态;②在该能态上氢原子的电离能?电子的轨道半径?③与该能态对应的极限波长以及从该能态向低能态跃迁时,可能辐射的光波波长?

大学物理化学实验全集

实验六.二组分固-液体系相图的绘制 一、实验目的 (1)热分析法测绘Sn-Bi二元合金相图 (2)掌握热分析法的测量技术 (3)掌握热电偶测量温度的基本原理以及数字控温仪和升降温电炉的使用方法 二、实验原理 用几何图形来表示多相平衡体系中有哪些相,各相的成分如何,不同相的相对量是多少,以及它们随浓度、温度、压力等变量变化的关系图叫相图。以体系所含物质的组成为自变量,温度为应变量所得到的T-x图就是常见的一种相图。 绘制相图的方法很多,热分析法就是常用的一种实验方法。即按一定比例配成一两组分体系,将体系加热到熔点以上成为液态,然后使其逐渐冷却,每隔一定时间记录一次温度,以体系的温度对时间的关系曲线称为步冷曲线。熔融体系在均匀冷却过程中无相变时,其温度将连续均匀下降,得到一条平滑的冷却曲线,当冷却过程中发生相变时,放出相变热,使热损失有所抵偿,冷却曲线就会出现转折。当两组分同时析出时,冷却速度甚至变为零,冷却曲线出现水平段。转折点或平台所对应的温度,即为该组成合金的相变温度。 取一系列组成不同的二元合金,测得冷却曲线,再将相应的转折点连接起来即得到二元合金相图(如下图所示) 三、实验所用仪器、试剂 1.KWL-09可控升降温电炉,SWKY-1数字控温仪 2.编号为1-6的六个金属硬质试管依次分装:纯铋、含锡20%,42%,60%,80%的合金、纯锡。8号试管为空管。 四、实验步骤 1.安装并调整SWKY-1数字控温仪与KWL-09可控升降温电炉,将控温仪与电炉用电缆连接。2号炉膛(右侧)放8号空管,将与控温仪相连的温度传感器(传感器2)插入其中 2.1.将装有试剂的试管1放入1号炉膛(注意安全,始终用铁夹小心夹住试管),并将与电炉连接的温度传感器(传感器1)插入炉膛旁边的另一小孔中(注:不要将传感器1插入试管中)。将2号传感器插入放有8号空管的炉膛2 2.2.调节控温仪(工作/量数按钮),将电炉温度设定为350℃,再调为工作状态,此时1号炉膛开始加热。调节定时按钮,是时间显示为30s。将电炉“冷风量调节”电压调到零,“加热量调节”调到180V(电压过低加热太慢,电压过高有损仪器使用寿命),给2号炉膛预热到200度左右(避免温度下降过快,减小试管冷却时发生过冷现象的可能) 2.3.当温度显示1号炉膛温度达到350℃时,再等10min左右。待温度稳定后将预热后的8号空管用铁夹移出去,并将1号试管夹入2号炉膛。换入2号试管加热,熔融。关闭“加热量调节”,此时控温仪显示温度上升,当温度上升到310℃以上时,打开“冷风量调节”,电压调为1.5V。此时温度开始下降,当温度降到接近300℃时,开始记录温度。每隔30s,控温仪会响一声,依次记下此时的仪表读数即可。

(完整版)物化实验考前必备思考题答案.doc

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。

大学物理公式大全

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第一章 质点运动学和牛顿运动定律 1.1平均速度 v = t △△r 1.2 瞬时速度 v=lim △t →△t △r =dt dr 1. 3速度v=dt ds = =→→lim lim △t 0 △t △t △r 1.6 平均加速度a =△t △v 1.7瞬时加速度(加速度)a=lim △t →△t △v =dt dv 1.8瞬时加速度a=dt dv =22dt r d 1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at 1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+ 2 1at 2 1.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15自由落体运动 1.16竖直上抛运动 ?????===gy v at y gt v 22122 ???? ???-=-=-=gy v v gt t v y gt v v 2212 0220 0 1.17 抛体运动速度分量???-==gt a v v a v v y x sin cos 00 1.18 抛体运动距离分量?? ? ??-?=?=20021sin cos gt t a v y t a v x 1.19射程 X=g a v 2sin 2 1.20射高Y= g a v 22sin 20 1.21飞行时间y=xtga —g gx 2 1.22轨迹方程y=xtga —a v gx 2 202 cos 2 1.23向心加速度 a=R v 2 1.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n 1.25 加速度数值 a=2 2n t a a + 1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相 同a n =R v 2 1.27切向加速度只改变速度的大小a t = dt dv 1.28 ωΦ R dt d R dt ds v === 1.29角速度 dt φ ωd = 1.30角加速度 22dt dt d d φ ωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系 a n =22 2)(ωωR R R R v == a t =αωR dt d R dt dv == 牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速 直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。 牛顿第二定律:物体受到外力作用时,所获得的加速度a 的大小与外力F 的大小成正比,与

大学物理化学实验报告---液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测量 目的要求 一、 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱 和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯-克拉贝龙方程式。 二、 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验 技术。 三、 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。 实验原理 通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。蒸发1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。 液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为1atm (101.325kPa )时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示: 2 m vap d ln d RT H T p ?= (1) 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔 气化热。 假定Δvap H m 与温度无关,或因温度范围较小,Δvap H m 可以近似作为常数,积分上式,得: C T R H p +??-=1 ln m vap (2) 其中C 为积分常数。由此式可以看出,以ln p 对1/T 作图,应为一直线,直线的斜率为 R H m vap ?- ,由斜率可求算液体的Δvap H m 。 静态法测定液体饱和蒸气压,是指在某一温度下,直接测量饱和蒸气压,此 法一般适用于蒸气压比较大的液体。静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压,有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压,所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图1所示: 平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。平衡管上接一冷凝管,以橡皮管与压

物理化学试验-华南理工大学

物理化学实验Ⅰ 课程名称:物理化学实验Ⅰ 英文名称:Experiments in Physical Chemistry 课程代码:147012 学分:0.5 课程总学时:16 实验学时:16 (其中,上机学时:0) 课程性质:?必修□选修 是否独立设课:?是□否 课程类别:?基础实验□专业基础实验□专业领域实验 含有综合性、设计性实验:?是□否 面向专业:高分子材料科学与工程、材料科学与工程(无机非金属材料科学与工程、材料化学) 先修课程:物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。 大纲编制人:课程负责人张震实验室负责人刘仕文 一、教学信息 教学的目标与任务: 该课程是本专业的一门重要的基础课程,物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律,是从事本专业相关工作必须掌握的基本技术课程。其任务是通过本课程的学习,使学生达到以下三方面的训练: (1)通过实验加深学生对物理化学原理的认识,培养学生理论联系实际的能力; (2)使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术,提高学生的实验操作能力和独立工作能力; (3)培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力,使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。 教学基本要求: 物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律,实验中常用多种物理测量仪器。因此在物理化学实验教学中,应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。 物理化学实验包括下列内容: (1)热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。

大学物理化学实验汇总

实验一 电导的测定及其应用 一、实验目的 1、 测量氯化钾水溶液的电导率,求算它的无限稀释摩尔电导率。 2、 用电导率测量醋酸在水溶液中的解平衡常数。 3、 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、实验原理 1、根据电导公式:G=kA/l 式中k 为该电解质溶液目的电导率,其中 l/A 称为电导池常数,由于l 与A 不易精确测量,因此,试验中就是用一种已知电导率的溶液求出电导池常数k cell ,然后把欲测的溶液放入该电导池测出其电导值,再根据公式G=kA/l 求出摩尔电导率 , k 与 的关系为: 2、 总就是随着溶液的浓度的降低而增大的, 对于强电解质系 对于特定的电解质与溶剂来说,在一定温度下,A 就是一个常数,所以将 作图得到一 条直线,将所得的直线推至c=0可求得A m ∞。 3、对于弱电解质,其 无法用 ,由离子独立运动定律: 求得,其中 A m ∞+ 与A m ∞-分别表示正、负离子的无限稀摩尔电导率,它与温度及离子的本性有关。在无限稀的弱电解质中: 以cAm 对 作图,根据其斜率求出K 、、 三、实验仪器及试剂 仪器:梅特勒326电导仪1台,量杯50ml 2只 ,移液管125ml 9只,洗瓶1只 ,洗耳球1只。 试剂:10、00mol/m3 KCl 溶液, 100、0 mol/m3HAC 溶液 , 电导水。 四、实验步骤 1、 打开电导率仪器开关,预热5分钟。 2、 KCl 溶液电导率的测定: (1) 用移液管准确移取25ml 10、00mol/m3的KCl 溶液,置于洁净、干燥的量杯中,测定器电 导率3次,取其平均值。 (2) 再用移液管准确量取25、00ml 电导水,置于上述量杯中,搅拌均匀后,测定器电导率3 次,取其平均值。 m c κ = Λ m m,+ m, νν+--∞ ∞ ∞ =+ΛΛΛ m Λ m Λ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m m = α∞ΛΛ() 2 m m m m 2 m m m m 1c c c K c c ∞∞ ∞∞?? ??-?=-=ΛΛΛΛΛΛΛΛΛ

(完整版)浙江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。

大学物理之热学公式篇

热 学 公 式 1.理想气体温标定义:0 273.16lim TP p TP p T K p →=?(定体) 2.摄氏温度t 与热力学温度T 之间的关系:0 //273.15t C T K =- 华氏温度F t 与摄氏温度t 之间的关系:9325 F t t =+ 3.理想气体状态方程:pV RT ν= 1mol 范德瓦耳斯气体状态方程:2 ()()m m a p V b RT V + -= 其中摩尔气体常量8.31/R J mol K =?或2 8.2110/R atm L mol K -=??? 4.微观量与宏观量的关系:p nkT =,23kt p n ε= ,32 kt kT ε= 5.标准状况下气体分子的数密度(洛施密特数)253 0 2.6910/n m =? 6.分子力的伦纳德-琼斯势:12 6 ()4[()()]p E r r r σ σ ε=-,其中ε为势阱深度, σ= ,特别适用于惰性气体,该分子力大致对应于昂内斯气体; 分子力的弱引力刚性球模型(苏则朗模型):06 000, ()(), p r r E r r r r r φ+∞

大学物理化学实验报告-化学电池温度系数的测定课件.doc

物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学061 学号13 姓名沈建明

实验名称 化学电池温度系数的测定 日期 2009.4.20 同组者姓名 史黄亮 室温 19.60 ℃ 气压 102.0 kPa 成绩 一、目的和要求 1、掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术; 2、学会几种电极和盐桥的制备方法; 3、通过原电池电动势的测定求算有关 热力学函数。 二、基本原理 (一)、凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池对定温定压下的可 逆电池而言 : r m (1) nFE T , p G E S nF (2) r m T p E H nE F nF T (3) r m T p 式中,F 为法拉弟(Farady)常数;n 为电极反应式中电子的计量系数 ;E 为电池 的电动势。

另, 可逆电池应满足如下条件: 1.电池反应可逆,亦即电池电极反应可逆。 2.电池中不允许存在任何不可逆的液接界。 即充放电过程必须在平衡态下进行,3.电池必须在可逆的情况下 工作,

因此在制备可逆电池、 测定可逆电池的电动势时应符合上述条件, 不高的测量中,常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成 “盐桥 ”来消除液接电 位。用电位差计测量电动势也可满足通过电池电流为无限小的条件。 (二)、求电池反应的 Δ r G m 、Δr S m 、Δr H m 设计电池如下 : Ag(s) | AgCl(s) |饱和 KCl | Hg 2Cl 2(s) | Hg(l) 分别 测定电池在各个温度下的电动势,作 E — T 图,从曲线斜率可求得任一温度 下的 E T p 利用公式 (1),(2),(3) 即可求得该电池反应的 Δ r G m 、Δr S m 、Δr H m 三、仪器、试剂 SDC — Ⅱ数字电位差综合测试仪 1 台 精密稳压电源(或蓄电池) SC — 15A 超级恒温槽 铜电极 2 只 铂电极 1 只 饱和甘汞电极 1 只 恒温夹套烧杯 2 只 HCl ( 0.1000mol k ·g-1) AgNO3 ( 0.1000mol k ·g-1) 镀银溶液 镀铜溶液 四、实验步骤 一、电极的制备 1.银电极的制备 将欲用的两只 Pt 电极(一个电极 Pt 较短,作为阳极, 另一个电极作为阴极, 用于镀银) 浸入稀硝酸溶液片刻, 取出用蒸馏水洗净。 将洗净的电极分别插入盛 有镀银液( AgNO 3 3g ,浓氨水, KI 60g )中,控制电流为 0.3mA ,电镀 1h ,得 白色紧密的镀银电极一只。 2. Ag-AgCl 电极制备 在精确度 KCl 饱和溶液

物理化学实验答案1汇总

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 = 1.76× ,可用标准碱溶液直接滴定,化学计量点时反应产物是NaAc,是一种强碱弱酸盐,其溶液pH 在8.7 左右,酚酞的颜色变化范围是8-10,滴定终点时溶液的pH 正处于其内,因此采用酚酞做指示剂,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,并保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,又变为无色。 4. 以标定的NaOH 标准溶液在保存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,应尽量避免长时间将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 以及吸附平衡后的浓度都选择在合适的范围内。既要防止初始浓度过高导致出现多分子层吸附,又要避免平衡后的浓度过低使吸附达不到饱和。 2. 按朗格谬尔吸附等温线的要求,溶液吸附必须在等温条件下进行,使盛有样品的磨口锥形瓶置于恒温器中振荡,使之达到平衡。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。实验过程中温度会有变化,这样会影响测定结果。 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,但测定过程中要防止溶剂挥发,以免引起测量误差。此外,由于忽略界面上被溶剂占据部分,因此由这一方法所测得的比表面积一般偏小。但由于方法简便,可以作为了解固体吸附剂特性的一种简便方法。 八、思考题(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,除了吸附溶质还有溶剂,液固吸附到达平衡时间更长;固体吸附剂吸附气体受温度、压力及吸附剂和吸附质性质影响:气体吸附是放热过程,温度升高吸附量减少;压力增大,吸附量和吸附速率增大;一般吸附质分子结构越复杂,被吸附能力越高。

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大学物理公式集 基本概念(定义和相关公式) 位置矢量:r ,其在直角坐标系中:k z j y i x r ++=;2 22z y x r ++= 角位置:θ 速度:dt r d V = 平均速度:t r V ??= 速率:dt ds V = (τ V V =)角速度: dt d θω= 角速度与速度的关系:V=rω 加速度:dt V d a =或22dt r d a = 平均加速度:t V a ??= 角加速度:dt d ωβ= 在自然坐标系中n a a a n +=ττ其中dt dV a =τ(=rβ),r V n a 2 = (=r2 ω) 1.力:F =ma (或F = dt p d ) 力矩:F r M ?=(大小:M=rFcos θ方向:右手螺旋 法则) 2.动量:V m p =,角动量:V m r L ?=(大小:L=rmvcos θ方向:右手螺旋法则) 3.冲量:? = dt F I (=F Δt);功:? ?= r d F A (气体对外做功:A=∫ PdV ) 4.动能:mV 2/2 5.势能:A 保= – ΔE p 不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式 不同,在默认势能零点的情况下: 机械能:E=E K +E P 6.热量:CRT M Q μ =其中:摩尔热容 量C 与过程有关,等容热容量C v 与等压热容量C p 之间的关系为:C p = C v +R 7.压强:ω n tS I S F P 3 2 = ?= = 8.分子平均平动能:kT 2 3= ω ;理想气体内能:RT s r t M E )2(2 ++= μ 9.麦克斯韦速率分布函数:NdV dN V f = )((意义:在V 附近单位速度间隔内的分子数所 占比率) 10. 平均速率:πμ RT N dN dV V Vf V V 80 )(= = ? ?∞ 方均根速率:μ RT V 22 = ;最可几速率:μ RT p V 3= 11. 熵:S=Kln Ω(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数) mg(重力) → mgh -kx (弹性力) → kx 2 /2 F= r r Mm G ?2 - (万有引力) →r Mm G - =E p r r Qq ?42 πε (静电力) → r Qq 0 4πε

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?

大学物理化学实验报告

年月日评定: 姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:BET容量法测定固体的比表面积 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理: 五、讨论思考: 1. 氮气及氢气在该实验中的作用是什么? 2. 若用Langmuir方法处理测量得到的数据,样品的比表面偏大还是偏 小?

年月日评定:姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:恒温水浴的组装及其性能测试 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理: 请完成下表: 表1 恒温槽灵敏度测量数据记录

五、作图: 以时间为横坐标,温度为纵坐标,绘制25℃和30℃的温度—时间曲线,求算恒温槽的灵敏度,并对恒温槽的性能进行评价。 六、讨论思考: 1. 影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些,试作简要分析? 2. 欲提高恒温槽的控温精度,应采取哪些措施?

年月日评定: 姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:最大泡压法测定溶液的表面张力 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理 1.以纯水的测量结果计算仪器毛细管常数K′,纯水的表面张力σ查书附录。 ?p1=?p2=?p3= 平均值:?p=K′=σ /?p 2.计算各溶液的σ值(K′=σ /?h) 表1 各溶液的表面张力σ c/mol· L-1 σ /N·m-1 3.做σ-c图,并在曲线上取十个点,分别做出切线,求得对应的斜率(dσ -d c)r,求算各浓度的吸附量Γ,附图。

表2 各溶液的吸附量 4. 做(c /Γ)-c 图,由直线斜率求其饱和吸附量∞Γ,并计算乙醇分子的横 截面积σB ,附图。 表3 c /~c 数据表 斜率= ,∞Γ= , σB =1/∞ΓL = 五、讨论思考: 1. 与文献值(见书中附录)对照,检验你的测定结果,并分析原因。 2. 增(减)压速率过快,对测量结果有何影响?表面张力测定仪的清洁与 否和温度之不恒定对测量结果有何影响?

《物理化学实验》讲义#(精选.)

备课教案撰写要求 一、认真钻研本学科的教学大纲和教材,了解本学科的教学任务、教材体系结构和国际国内最新研究进展,结合学生实际状况明确重难点,精心安排教学步骤,订好学期授课计划和每节课的课时计划。 二、教师备课应以二学时为单位编写教案;一律使用教学事务部发放的教案本撰写,不得使用其他纸张。在个人认真备课、写好教案的基础上,提倡集中备课、互相启发、集思广益,精益求精。 三、教案必须具备如下内容(每次课应在首页应写清楚):1、题目(包括章、节名称、序号);2、教学目的与要求;3、教学重点和难点分析;4、教学方法;5、教学内容与教学组织设计(主要部分,讲课具体内容);6、作业处理;7、教学小结。 四、教案必须每学期更新,开学初的备课量一定要达到或超过该课程课时总量的三分之一。教案要妥善携带及保存,以备教学检查。

教学进度计划表填表说明 1.本表是教师授课的依据和学生课程学习的概要,也是学院进行教学检查,评价课堂教学质量和考试命题的重要依据,任课教师应根据教学大纲和教学内容的要求认真填写,表中的基本信息和内容应填写完整,不得遗漏。 2.基本信息中的“课程考核说明及要求”的内容主要包括课程考核的方式、成绩评定的方法、平时成绩与考试成绩的比例、考试的题型、考试时间以及其他相关问题的说明与要求等。 3.进度表中“教学内容”只填写章或节的内容,具体讲授内容不必写;每次课只能以2学时为单位安排内容。 4.进度表中的“教学形式及其手段”是指教学过程中教师所采用的各种教学形式及相关手段的说明,一般包括讲授、多媒体教学、课件演示、练习、实验、讨论、案例等。 5.作业安排必须具体(做几题,是哪些题)。 6.进度表中的“执行情况”主要填写计划落实和变更情况。 7.教学进度计划表经责任教授、系(部)领导审签后,不得随意变动,如需调整,应经责任教授、系(部)领导同意,并在执行情况栏中注明。

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电磁学 1.定义: ①E 和B : F =q(E +V ×B )洛仑兹公式 ②电势:? ∞ ?= r r d E U 电势差:?-+ ?=l d E U 电动势:? + - ?= l d K ε(q F K 非静电 =) ③电通量:???=S d E e φ磁通量:???=S d B B φ磁通链: ΦB =N φB 单位:韦伯(Wb ) 磁矩:m =I S =IS n ? ④电偶极矩:p =q l ⑤电容:C=q/U 单位:法拉(F ) *自感:L=Ψ/I 单位:亨利(H ) *互感:M=Ψ21/I 1=Ψ12/I 2 单位:亨利(H ) ⑥电流:I = dt dq ; *位移电流:I D =ε 0dt d e φ 单位:安培(A ) ⑦*能流密度: B E S ?= μ 1 2.实验定律 ①库仑定律:0 204r r Qq F πε= ②毕奥—沙伐尔定律:204?r r l Id B d πμ?= ③安培定律:d F =I l d ×B ④电磁感应定律:ε感= –dt d B φ 动生电动势:?+ -??= l d B V )(ε 感生电动势:? - + ?=l d E i ε(E i 为感生电场) *⑤欧姆定律:U=IR (E =ρj )其中ρ为电导率 3.*定理(麦克斯韦方程组) 电场的高斯定理:?? =?0 εq S d E ??=?0 εq S d E 静 (E 静是有源场) ??=?0S d E 感 (E 感是无源场) 磁场的高斯定理:??=?0S d B ??=?0S d B (B 稳是无源场) E =F /q 0 单位:N/C =V/m B=F max /qv ;方向,小磁针指向(S →N );单位:特斯拉(T )=104高斯(G ) Θ ⊕ -q l

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大学物理化学实验报告-原电池电动势的测 定 篇一:原电池电动势的测定实验报告_浙江大学 (1) 实验报告 课程名称:大学化学实验p实验类型:中级化学实验实验项目名称:原电池电动势的测定 同组学生姓名:无指导老师冷文华 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、实验材料与试剂(必填)四、实验器材与仪器(必填)五、操作方法和实验步骤(必填)六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析(必填)八、讨论、心得 一、实验目的和要求 用补偿法测量原电池电动势,并用数学方法分析二、实验原理: 补偿法测电源电动势的原理: 必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势,因为有电流通过电极时,极化作用的存在将无法测得可逆电动势。 为此,可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势,使电路中没有电流通过,这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势e。 如图所示,电位差计就是根据补偿法原理的,它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。 ① 工作电流电路:首先调节可变电阻rp,使均匀划线ab上有一定的电势降。 ② 标准回路:将变换开关sw合向es,对工作电流进行标定。借助调节rp 使得ig=0来实现es=uca。③ 测量回路:sw扳回ex,调节电势测量旋钮,直到ig=0。读出ex。 uj-25高电势直流电位差计: 1、转换开关旋钮:相当于上图中sw,指在n处,即sw接通en,指在x1,即接通未知电池ex。 2、电计按钮:原理图中的k。 3、工作电流调节旋钮:粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻rp。

-1-2-3-4-5-6 4、电势测量旋钮:中间6只旋钮,×10,×10,×10,×10,×10,×10,被测电动势由此 示出。 三、仪器与试剂: 仪器:电位差计一台,惠斯登标准电池一只,工作电源,饱和甘汞电池一支,银—氯化银电极一支,100ml容量瓶5个,50ml滴定管一支,恒温槽一套,饱和氯化钾盐桥。 -1 试剂:0.200mol·lkcl溶液 四、实验步骤: 1、配制溶液。 -1-1-1-1 将0.200 mol·l的kcl溶液分别稀释成0.0100 mol·l,0.0300 mol·l,0.0500 mol·l,0.0700 -1-1 mol·l,0.0900 mol·l各100ml。 2、根据补偿法原理连接电路,恒温槽恒温至25℃。 3、将转换开关拨至n处,调节工作电流调节旋钮粗。中、细,依次按下电计旋钮粗、细,直至检流计 示数为零。 4、连好待测电池,hg |hg2cl2,kcl(饱和)‖kcl(c)|agcl |ag 5、将转换开关拨至x1位置,从大到小旋转测量旋钮,按下电计按钮,直至检流计示数为零为止,6个 小窗口的读数即为待测电极的电动势。 -1-1-1-1 6、改变电极中c依次为0.0100 mol·l,0.0300 mol·l,0.0500 mol·l,0.0700 mol·l,0.0900 -1 mol·l,测各不同浓度下的电极电势ex。

物理化学实验液体饱和蒸气压测定完整实验报告含实验数据课后思考题答案

实验名称:液体饱和蒸气压的测定 实验目的: 用明确液体饱和蒸汽压的定义及气-液两相平衡的概念;了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系,即克劳修斯-克拉贝龙方程的意义;用纯液体蒸汽压测定装置测不同温度下乙醇的饱和蒸汽压,并求其平均摩尔气化焓和正常沸点 参考时,麻烦注意数据和格式的替换,楼主也是学生党,这是我自己的实验报告 实验原理: 在一定温度下,纯液体与其气相达到平衡时的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压,满足克劳修斯-克拉贝龙方程,表示如下 lnp=??vap H m R ? 1 T +C 则以lnp对1 T 作图,根据斜率可求出乙醇的正常沸点。由于乙醇的蒸汽压比较大,实验采用控制一定温度,直接测量饱和蒸汽压的方法,即静态法 操作步骤: 数据处理: 选取第二组实验数据 根据上述数据,可求得各温度下,乙醇的饱和蒸气压如下表所示 参考时,麻烦注意数据和格式的替换,楼主也是学生党,这是我自己的实验报告 由表中数据,以lnp对1 T 作图,如下

从上图可知??vap H m R =?5.1447×103,所以计算得到?vap H m=42773.04J?mol 又lnp=??vap H m R ?1 T +C,当p=pθ时,求出乙醇的正常沸点为350.99K,即77.84℃ 分析与讨论: 1.温度对液体的蒸气压影响很大,必须在数据测定过程中,将恒温水浴的温度波动范 围控制在±0.1摄氏度 2.数据测定之前,应将样品瓶内液体上方的空气抽尽,要求抽空气的速率适中,防止 U型等压计内的液体沸腾过度,并被抽出 参考时,麻烦注意数据和格式的替换,楼主也是学生党,这是我自己的实验报告 课后思考题: T 1 :饱和蒸气压,在密闭条件中,在一定温度下,与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压强;正常沸点,当饱和蒸气压恰为101.325kPa时,所对应的温度;沸腾温参考时,麻烦注意数据和格式的替换,楼主也是学生党,这是我自己的实验报告度,是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度 T 2 :待等压计两端的液面平齐,且保持两分钟以上不变时;否,读取的是压强差 T 3 :空气倒灌后,最后测得的蒸汽压就不是纯液体的蒸汽压,而是混合气体的蒸汽压 T 4 :结果如本实验报告数据处理部分所示 T 5 :真空泵在断电之前系统内压力低,先通大气为防油泵中的油倒流使真空泵损坏 T 6 :防止空气与乙醇蒸汽混合后,对实验所测饱和蒸汽压产生影响

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