物理化学实验思考题
物理化学实验思考题及参考答案
实验一燃烧热的测定
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
为氧弹、水桶、温度计、搅拌器的热容(J·k-1)；升碱相当于5.98J)，V为滴定硝酸耗用的NaOH的体积(mL)；C
计
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）。
如在实验过程中，每次的用水量保持一定，把式(2)中的常数合并，即令
k = C计+ C水m水
则：m Q v + lQ点火丝+ qV = k ΔT(3) k为仪器常数。可以通过用已知燃烧热的标准物质(如苯甲酸)放在量热计中燃烧，测出燃烧前后温度变化，则：
k = (m Q v + lQ点火丝+ qv)/ΔT(4) 用同样的方法把待测物质置于氧弹中燃烧，由温度的升高和仪器的热容，即可测定待测物质的恒容燃烧热Q v，从(1)式计算恒压燃烧热Q p。实验中常忽略qV的影响，因为氧弹中的N2相对于高压O2而言可以忽略，其次因滴定HNO3而带来的误差可能会超过N2本身带来的误差，操作中可以采用高压O2先排除氧弹中的N2，这样既快捷又准确。先由苯甲酸的理论恒压燃烧热根据公式算出恒容燃烧热，从而计算出仪器
常数k ，然后再测定恒容燃烧热根据公式转换的实际恒压燃烧热。
2. 在使用氧气钢瓶及氧气减压阀时，应注意哪些事项？
答：在使用氧气钢瓶及氧气减压阀时，应注意以下几点：
(1) 氧气瓶及其专用工具严禁与油脂接触，操作人员不能穿用沾有各种油脂或油污的工作服、手套以免引起燃烧。
(2) 氧气钢瓶应直立放置要固定，远离火源，严禁阳光暴晒。
(3) 氧气减压阀要专用，安装时螺扣要上紧。
(4) 开启气瓶时，操作者应站在侧面，即不要面对减压阀出口，以免气流射伤人体。不许敲打气瓶如何部位。
(5) 用完气后先关闭气瓶气门，然后松掉气体流量螺杆。如果不松掉调节螺杆，将使弹簧长期压缩，就会疲劳失灵
(6) 气体将用完时，气瓶中的气体残余压力一般不应小于几个兆帕/平方厘米，不得用完。
(7) 气瓶必须进行定期技术检验，有问题时要及时处理，不能带病运行。
(8) 请仔细阅读气瓶及气体减压阀的使用说明书，以得到更详细的介绍。
3. 测定非挥发性可燃液体的热值时，能否直接放在氧弹中的不锈钢杯里测定？挥发性的可燃液体情况又怎样？
答：均不能直接放在氧弹中的不锈钢杯里测定，非挥发性或挥发性的可燃液体均应化装入胶囊或玻璃小球内点燃，这样才能保证样品完全燃烧。
4. 燃烧热的测定实验中，标定量热计热容后，测定试样时忘记换铁桶中的水对实验有无影响？为何要严格控制样品的称量范围？
答：有影响，因为热容是温度的函数，不同温度下量热计的热容严格来讲不等。样品质量太少了温差测量误差较大，样品质量太多了，不能保证燃烧完全。
5. 在燃烧热的测定实验中，为什么要测真实温差？怎样测定？
答：在燃烧热的测定实验中，实验成功的首要关键是保证样品完全燃烧；其次，还须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给热量计本身及其介质，而几乎不与周围环境发生热交换。为了做到这一点，热量计在设计制造上采取了几种措施，例如：在热量计外面设置一个套壳，此套壳有些是恒温的，有些是绝热的。因此，热量计又可分为主要包括恒温式热量计和绝热式热量计。另外，热量计壁高度抛光，这是为了减少热辐射。量热计和套壳间设置一层挡屏，以减少空气的对流。但是，热量的散失仍然无法完全避免，这可以是由于环境向热量计辐射热量而使其温度升高，也可以是由于热量计向环境辐射而使热量计的温度降低。因此，燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量，而必须经过雷诺（Renolds ）温度校正图进行校正。具体方法如下。
当适量待测物质燃烧后使热量计中的水温升高 1.5-2.0℃。将燃烧前后历次观测到的水温记录下来，并作图，连成abcd 线（图71-3）。图中b 点相当于开始燃烧之点，c 点为观测到的最高温度读数点，由于量热计和外界的热量交换，曲线ab 及cd 常常发生倾斜。取b 点所对应的温度T 1，c 点对应的温度T 2，其平均温度为T ，经过T 点作横坐标的平等线TO ，与折线abcd 相交于O 点，然后过O 点作垂直线AB ，此线与ab 线和cd 线的延长线交于E ，F 两点，则E 点和F 点所表示的温度差即为欲求温度的升高值ΔT 。如图71-3所示，E E '表示环境辐射进来的热量所造成热量计温度的升高，这部分必须扣除；而F F '表示量热计向环境辐射出热量而造成热量计温度的降低，因此这部分必须加入。经过这样校正后的温差表示由于样品燃烧使热量计温度升高的数值。
图71-3 绝热较差时的雷诺校正图图71-4 绝热良好时的雷诺校正图
有时热量计的绝热情况良好，热量散失少，而搅拌器的功率又比较大，这样往往不断引进少量热量，使得燃烧后的温度最高点不明显出现，这种情况下ΔT仍然可以按照同法进行校正（图71-4）。
必须注意，应用这种作图法进行校正时，量热计的温度和外界环境温度不宜相差太大（最好不超过2-3℃），否则会引起误差。
6. 燃烧热测定实验成败的关键是什么？怎样提高点火效率？
答：燃烧热测定实验成功的首要关键是保证样品完全燃烧；其次，还须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给热量计本身及其介质，而几乎不与周围环境发生热交换。压片不能压的太紧，点火丝与药品要接触良好，不要短路，可提高点火效率。
7. 氧弹式量热计在中，哪些部件属于体系？哪些属于环境？实验过程中有无热损耗?这些热损耗对实验结果有何影响?
答：氧弹热量计中氧弹、水桶、温度计、搅拌器、桶中的水属于体系，除了体系外的其他的部分都是环境。
只要体系和环境间有温差就会有热损耗，当环境温度高于体系温度时，环境就会向热量计辐射热量而使其温度升高；当体系温度高于环境温度时，热量计就会向环境辐射而使热量计的温度降低，从而使燃烧前后温度的变化不能直接准确测量，即直接测量的温差不是测真实温差。
8. 氧弹充气后，用万用表检查两电极，导电不良应如何处理？
答：把氧弹里面氧气放掉，打开氧弹盖，检查点火丝是否与电极接好，重新装点火丝。
9. 在燃烧热的测定实验中，哪些因素容易造成误差？提高本实验的准确度应该从哪些方面考虑？
答：在燃烧热的测定实验中以下因素容易造成误差：（1）样品压片过程中混入污染物、称重后脱落、造成称重误差；（2）如果样品燃烧后残留了不易观测到的试样残留物、而又把它当作没有残留完全充分燃烧处理数据，势必造成较大误差；（3) 搅拌器功率较大，搅拌器不断引进的能量形成误差；（4）热量计的绝热性能应该良好，如果存在有热漏，漏入的热量造成误差；（5）数据处理中用直接测量的温差当成真实温差进行计算；
提高本实验的准确度应该从以下几方面考虑：（1）待测样品需干燥，受潮样品不易燃烧且称量有误差；（2）严格控制样品的称量范围；（3）压片机要专用，清洁干净；（4）将压片制成的样品放在干净的称量纸上，小心除掉易脱落部分，然后在分析天平上精确称量；（5）用用雷诺法校法得到真实温差。
10. 燃烧热的定义是什么？恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系是什么？
答：燃烧热的定义定义：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CO 2(气)，H 变为H 2O(液)，S 变为SO 2(气)，N 变为N 2(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，在恒容条件下测的燃烧热为恒容燃烧热Q v ，在恒压条件下测的燃烧热为恒压燃烧热。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。
11. 在燃烧热的测定实验中，所测温差值为什么要进行雷诺图的校正？
答：在燃烧热的测定实验中，只要体系和环境间有温差就会有热损耗，当环境温度高于体系温度时，环境就会向热量计辐射热量而使其温度升高；当体系温度高于环境温度时，热量计就会向环境辐射而使热量计的温度降低，从而使燃烧前后温度的变化不能直接准确测量，即直接测量的温差不是测真实温差，因此必须经过雷诺温度校正图进行校正。
12. 在燃烧热的测定实验中，如何用雷诺图解法校正温度改变值?
答：当适量待测物质燃烧后使热量计中的水温升高1.5-2.0℃。将燃烧前后历次观测到的水温记录下来，并作图，连成abcd 线（图71-3）。图中b 点相当于开始燃烧之点，c 点为观测到的最高温度读数点，由于量热计和外界的热量交换，曲线ab 及cd 常常发生倾斜。取b 点所对应的温度T 1，c 点对应的温度T 2，其平均温度为T ，经过T 点作横坐标的平等线TO ，与折线abcd 相交于O 点，然后过O 点作垂直线AB ，此线与ab 线和cd 线的延长线交于E ，F 两点，则E 点和F 点所表示的温度差即为欲求温度的升高值ΔT 。如图71-3所示，E E '表示环境辐射进来的热量所造成热量计温度的升高，这部分必须扣除；而F F '表示量热计向环境辐射出热量而造成热量计温度的降低，因此这部分必须加入。经过这样校正后的温差表示由于样品燃烧使热量计温度升高的数值。
有时热量计的绝热情况良好，热量散失少，而搅拌器的功率又比较大，这样往往不断引进少量热量，使得燃烧后的温度最高点不明显出现，这种情况下ΔT 仍然可以按照同法进行校正（图71-4）。
必须注意，应用这种作图法进行校正时，量热计的温度和外界环境温度不宜相差太大（最好不超过2-3℃），否则会引起误差。
图 71-3 绝热较差时的雷诺校正图 图 71-4 绝热良好时的雷诺校正图
13. 在燃烧热的测定实验中，直接测量的物理量是什么?用氧弹式量热计所测得的燃烧热是Q v 还是Q p ?
答：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）。
如在实验过程中，每次的用水量保持一定，把式(2)中的常数合并，即令
k = C计+ C水m水
则：m Q v + lQ点火丝+ qV = k ΔT(3) k为仪器常数。可以通过用已知燃烧热的标准物质(如苯甲酸)放在量热计中燃烧，测出燃烧前后温度变化，则：
k = (m Q v + lQ点火丝+ qv)/ΔT(4) 在燃烧热的测定实验中，直接测量的物理量是燃烧样品的质量m，燃烧了的点火丝的质量l，滴定硝酸耗用的NaOH的体积V（实验中常忽略qV的影响，因为氧弹中的N2相对于高压O2而言可以忽略，其次因滴定HNO3而带来的误差可能会超过N2本身带来的误差），介质在燃烧前后体系温度的变化值ΔT，仪器常数k。
因为氧弹是一个恒容的容器，所以用氧弹式量热计所测得的燃烧热是Q v。
14. 测定燃烧热成败的关键在哪里?点火失败的可能原因有哪些?
答：燃烧热测定实验成功的首要关键是保证样品完全燃烧；其次，还须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给热量计本身及其介质，而几乎不与周围环境发生热交换。在实验操作过程中应使样品的量合适，压片松紧合适，温差进行雷诺温度校正。
点火失败的原因：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；点火丝与样品接触不好；点火丝碰到燃烧皿壁，点火丝上部分相连，形成短路。
15. 在燃烧热的测定实验中，使用定量的已知燃烧热的标准物质苯甲酸做什么?
答：令k=m
水C
水
+C
计
, k为仪器常数，可以通过用定量的已知燃烧热的标准物质苯甲酸在热量计中
燃烧，测出燃烧前后温度的变化，求出k=（mQ v+lQ点火丝+qv）/△T。
16. 固体样品为什么要压成片状？如何测定液体样品
的燃烧热?
答：固体样品压成片状有利于样品充分完全燃
烧，以免充气时冲散样品或者在燃烧时飞散开来，造
成实验误差。
测定液体样品的燃烧热时，为了防止充气时冲
散样品或者在燃烧时样品飞散开来，应以药用胶囊作
为样品管，将液体样品装入药用胶囊内，并用内径比
胶囊外径大0.5～1.0mm的薄壁软玻璃管套住，装样
示意如图1所示。胶囊的燃烧热热值应预先标定以便计算时扣除。
17. 在量热测定中，还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法？
答：在量热测定实验中，如中和热的测定、溶解热的测定、稀释热的测定等，热量计与周围环境的热交换无法完全避免，只要热量计和环境间有温差就会有热损耗，当环境温度高于热量计温度时，环境就会向热量计辐射热量而使其温度升高；当热量计温度高于环境温度时，热量计就会向环境辐射而使热量计的温度降低，从而使测量前后温度的变化不能直接准确测量，即直接测量的温差不是测真实温差，因此都可
能需要用到雷诺温度校正方法进行校正。
必须注意，应用这种作图法进行校正时，量热计的温度和外界环境温度不宜相差太大（最好不超过2-3℃），否则会引起误差。
18. 在燃烧热的测定实验中，在实验中是否每次都必须准确量取3000 mL水？
答：必须准确量取3000ml水。因为水量的变化，使苯甲酸的水当量和测定样品水当量没有严格保持一致，会产生很大的实验误差。
19. 在燃烧热的测定实验中，如何快捷、合理地消除氧弹中氮气对测量结果的影响？
答：操作中可以采用高压O2先排除氧弹中的N2，这样既快捷又准确。即对氧弹充两次氧气。第一次充好后再把氧弹内的气体放掉，这样氮气可以随着氧气被放出去，从而达到消除氮气的影响。
实验二差热分析
1. 简述差热分析的基本原理.
答：差热分析，是在温度程序控制下，测量物质与基准物(参比物)之间的温度差随时间变化的技术。试样在加热（冷却）过程中，凡有物理变化或化学变化发生时，就有吸热（或放热）效应发生，若以在实验温度范围内不发生物理变化和化学变化的惰性物质作参比物，试样和参比物之间就出现温度差，温度差随温度变化的曲线称差热曲线或DTA曲线。差热分析是研究物质在加热（或冷却）过程中发生各种物理变化和化学变化的重要手段。
2. 差热分析中如何判断物质发生了变化？
答：当差热曲线出现峰或者谷时，表示物质发生了热焓的变化，即说明了物质发生了变化。
3. 差热分析中如何选择参比物？
答：作为参比物的材料必须具备的条件是在测定的温度范围内保持热稳定，一般用α-氧化铝、煅烧过的氧化镁、二氧化硅及金属镍等。选择时应尽量采用与待测物比热容、热导率及颗粒度相一致的物质，以提高准确性。
4. 在差热分析实验中，作温度工作曲线的目的是什么？
答：目的是为了间接测定物质在加热过程中的温度变化以及差热曲线出现峰或者谷时的温度，以准确快速的测出物质在相应温度下产生的热效应。
5. 差热分析图中什么说明了物质的变化次数？
答：差热图中峰的数目说明了样品在这段时间（或温度）范围内变化的次数。
6. 差热图主要受哪些实验条件的影响？
答：（1）仪器方面的因素：包括加热炉的形状和尺寸、坩埚材料及大小形状、热电偶性能及其位置、显示、记录系统精度、走纸速率等。（2）试样因素：包括试样的热容量、热导率和试样的纯度、结晶度或离子取代以及试样的颗粒度、用量及装填密度、参比物的选择等。（3）实验条件：包括加热速度、气氛和压力等。
7. 在差热分析实验中，为什么加热过程中即使试样未发生变化，差热曲线仍会出现基线漂移？
答：可能是机器的噪音，样品与参比物的粒度和热容不一致所引起的基线漂移。
8. 在差热分析实验中，为什么要控制升温速度？升温过快或过慢有何后果？
答：升温速率对差热曲线有重大的影响，常常影响峰的形状、分辨率和峰所对应的温度值。升温速率较低时，基线漂移较小，分辨率较高，但测定的时间相对较长；而升温速率过高，基线漂移严重，分辨率较低，但测试时间较短。
9. 在差热分析实验中，如何应用差热曲线来解释物质的物理变化及化学变化过程？
答：通过测定样品与参比物的温度差对时间（或温度）的函数关系，来鉴别物质或确定组成结构以及转化温度、热效应等物理及化学变化过程。
10. 差热曲线的形状与哪些因素有关？影响差热分析结果的主要因素是什么？
答：影响差热曲线的形状的因素有：升温速率，气氛及压力，参比物的选择，稀释剂的影响，样品的颗粒大小，走纸速度。影响差热分析结果的主要因素也是：升温速率，气氛及压力，参比物的选择，稀释剂的影响，样品的颗粒大小，走纸速度。
11. 差热分析和简单热分析(步冷曲线法)有何异同？
答：相同点：都是研究物质随着温度的变化发生各种物理和化学效应时产生的各种能量变化，依据这些能量的变化对试样进行定性和定量分析。不同点：简单的热分析是直接研究物质本身的温度随时间的变化关系，通过步冷曲线的拐点和平台对样品进行定性和定量分析是热力学平衡状态。差热分析是研究物质与参比物的温度差随温度的变化关系，通过差热峰的峰的数目，位置，方向，大小对样品进行定性和定量分析，不是热力平衡状态。
12. 试从物质的热容解释差热曲线的基线漂移
答：基线漂移说明参比物和样品有热容差异，且与粒子的颗粒，填装的密度有关。
13. 在什么情况下，升温过程与降温过程所得到的差热分析结果相同？在什么情况下，只能采用升温或降温方法？
答：（1）一般来说高纯度金属样品的熔点（凝固点），由于其熔距极窄，用升温或降温分析的结果基本相同。（2）根据物质测定所需要的条件来确定，如熔化，脱水则升温，物质凝聚则降温。
14. 在差热分析实验中，装试样与参比物的两只坩埚如果放颠倒了，出来的图谱会怎样？
答：出来图像凹凸与正常测试图像相反（原来凹的凸原来凸的凹）。
15．在差热分析实验中，试样的量过多有什么不好？
答：有些物质加热伴随的体积增大使试样溢出坩锅影响时间准确度。
16. 在差热分析实验中，为什么参考物都置于样品杆上？
答：必须都放在样品杆的托盘上，因为参考物和被测物必须同时升温，在被测物不发生热效应时，保持两者温差△T=0，在被测物发生热效应时，反应出此时两者的温差△T。
17. 在差热分析实验中，反应前后差热曲线的基线往往不在一条水平线上，为什么？
答：在实际测量时，由于样品与参比物的比热容，导热系数，粒度，装填情况等不可能完全相同，因而差热曲线的极限不一定与时间轴平行，峰前后的基线也不一定在同一条直线上。试样的热容量和热导率
的变化会引起差热曲线的基线变化，一台性能良好的差热仪的基线应是一条水平直线，但试样差热曲线的基线在热反应的前后往往不会停留在同一水平上。这是由于试样在热反应前后热容或热导率变化的缘故。
18. 从差热图上我们可以得出哪些信息？
答：从差热图上可清晰在看到差热峰的数目、位置、方向、宽度、高度、对称性以及峰面积等。峰的数目表示在测定温度范围内，待测样品发生变化的次数；峰的位置表示物质发生变化的转化温度范围；峰的方向表明体系发生热效应的正负性；峰面积说明热效应的大小；在相同的情况下，峰面积大的表示热效应也大。
19. 在差热分析实验中，在样品的处理上，有哪些要求？为什么？
答：样品粒度大约200目左右（可用分子筛筛选，如果没有，直接目测，如在本实验中，研磨后的试样CuSO 4 ·5H 2O 与参比物α-氧化铝粒径差不多则可）。虽然颗粒小可以改善导热条件，但太细可能破坏晶格或分解，颗粒太大则会造成较大的基线漂移
20. 在差热分析实验中，升温速率对峰的形状有何影响？
答：升温速率较低时，基线漂移较小，分辨率较高，但测定的时间相对较；而升温速率过高，基线漂移严重，分辨率较低，但测试时间较短，一般升温速率10度每分钟。
实验三 凝固点降低法测定摩尔质量
1、简述凝固点降低法测定摩尔质量的基本原理
答：化合物的分子量是一个重要的物理化学参数。非挥发性溶质溶解在溶剂中后，其稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、冰点降低、渗透压等值只与溶质的分子数有关而与溶质的种类无关，这四种性质称为稀溶液的依数性。凝固点降低是依数性的一种表现。用凝固点降低法测定物质的分子量是一种简单而又比较准确的方法。稀溶液有依数性，稀溶液的凝固点降低（对析出物是纯溶剂的体系）与溶液中溶质B 的质量摩尔浓度的关系为：B f f f m K T T T =-=?*，式中T f *为纯溶剂的凝固点，T f 为溶液的凝固点，m B 为溶液中溶质B 的质量摩尔浓度，f
K 为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，它的数值仅与溶剂的性质有关。 已知某溶剂的凝固点降低常数K f 并测得溶液的凝固点降低值ΔT ，若称取一定量的溶质W B (g)和溶剂
W A (g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度m B 为:
m B =1000W B /M B W A,
式中，M B 为溶质的分子量。代入上式，则:
M B = 1000K f W B /ΔＴf W A (g/mol)
因此，只要取得一定量的溶质（W B ）和溶剂（W A ）配成一稀溶液，分别测纯溶剂和稀溶液的凝固点，求得ΔT f ，再查得溶剂得凝固点降低常数，代入上式即可求得溶质的摩尔质量。
2、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，当溶质在溶液中有离解，缔合和生成络合物的情况下，对摩尔质量的测定值各有什么影响？
答：用凝固点降低法测分子质量靠的是依数性，即依靠溶质在溶液中粒子的数目。注意，依靠的是粒子的数目而不是分子的数目。如果发生缔合或解离，自然是导致所测得的粒子所并不等同于分子数，那测出来的相对分子质量自然有偏差。解离使粒子数增多，表观上是分子数增加，于是测得的分子量变小。缔合和生成络合物使粒子数减少，于是测得的分子量比实际的要大。
3、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，根据什么原则考虑加入溶质的量，太多太少影响如何？
答：根据溶液凝固点的下降值考虑加入溶质的量，加入的溶质的量约使溶液的凝固点降低0.5℃左右。加入太多，因为浓度大了，就不是稀溶液，就不满足依数性了。加入太少，会使溶液的凝固点降低不明显，测量误差会增大。
4、凝固点降低的公式在什么条件下才适用？它能否用于电解质溶液？
答：凝固点降低公式适用于难挥发非电解质稀溶液和强电解质稀溶液。其次溶剂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。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，会使测出来的相对分子质量，所以在电解溶液中不适用上式计算。
5、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么会产生过冷现象？过冷太甚对结果有何影响？如何控制过冷程度？
答：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，原因一般是由于寒剂温度过低，降温过快或溶液中较干净，没有杂质晶核。
在冷却过程中，如稍有过冷现象是合乎要求的，但过冷太厉害或寒剂温度过低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在温度低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。因此，实验操作中必须注意掌握体系的过冷程度。对于溶液而言，过冷太甚还会导致溶剂大量析出，m B 变大，T f 变小，显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点，引起测量误差。
控制过冷程度的方法：调节寒剂的温度以不低于所测溶液凝固点3℃为宜；为了判断过冷程度，本实验先测近似凝固点；当溶液温度降至高于近似凝固点的0.5℃时，迅速取出冷冻管，擦去水后插入空气套管中，以防止过冷太甚。
6、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为了提高实验的准确度，是否可用增加溶液浓度的办法来增加ΔT 值？为什么？
答：不可以，原因是只有稀溶液才具有稀溶液的依数性，溶剂的凝固点降低值与溶剂的粒子数成正比。才满足：B f f f m K T T T =-=?*
7、什么是稀溶液依数性质？稀溶液依数性质和哪些因素有关？
答：非挥发性溶质溶解在溶剂中后，其稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、冰点降低、渗透压等值只与溶质的分子数有关而与溶质的种类无关，这四种性质称为稀溶液的依数性。
稀溶液依数性质与以下因素有关：只取决于溶剂的种类、数量和溶质粒子的数目。
8、测定溶液凝固点时若过冷程度太大对结果有何影响？两相共存时溶液系统和纯溶剂系统的自由度各为多少？
答：过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。对于溶液而言，过冷太甚还会导致溶剂大量析出，m B 变大，T f 变小，显然回升的
最高温度不是原浓度溶液的凝固点，引起测量误差。
溶剂系统的自由度为1，溶液系统的自由度为2。
9、什么叫凝固点？凝固点降低的公式在什么条件下才适用？它能否用于电解质溶液？
答：纯溶剂凝固点是固体与液体成平衡的温度，溶液的凝固点是固体溶剂与溶液成平衡的温度。不同晶体具有不同的凝固点。凝固点降低的公式适用于于难挥发非电解质稀溶液和强电解质稀溶液。其他电解质溶液不能用。
10、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要使用空气夹套？过冷太甚有何弊病？
答：为了防止过冷太甚；过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。
11、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，实验测量成败的关键是什么？
答：实验测量成败的关键是：控制过冷程度和搅拌速率。控制过冷程度的方法：调节寒剂的温度以不低于所测溶液凝固点3℃为宜；为了判断过冷程度，本实验先测近似凝固点；当溶液温度降至高于近似凝固点的0.5℃时，迅速取出冷冻管，擦去水后插入空气套管中，以防止过冷太甚。本实验规定了搅拌方式：将冷冻管插入冰水浴中，缓慢搅拌，使之逐渐冷却，并观察温度计温度，当环己烷液的温度降至高于近似凝固点的0.5℃时，迅速取出冷冻管，擦去水后插入空气套管中，并缓慢搅拌（每秒1次），使环己烷温度均匀地逐渐降低。当温度低于近似凝固点0.2-0.3℃时应急速搅拌（防止过冷超过0.5℃），促使固体析出。当固体析出时，温度开始回升，立即改为缓慢搅拌，一直到温度达到最高点，此时记下的温度即为纯溶剂的精确凝固点。每次测定应按要求的速率搅拌，并且测溶剂与溶液凝固点的时候搅拌条件要完全一致。
12、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，加入萘的时候，不小心将萘附着在内管壁上，对实验结果有何影响？
答：若不小心将萘附着在内管壁上，则溶液中的溶质含量将减少，导致所测温差偏小，溶质摩尔质量偏大。
13、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要先测近似凝固点？
答：先测近似凝固点，可防止过冷太甚。过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。先测近似凝固点，可准确判断过冷程度，减小凝固点测量误差，使误差范围小于0.006℃以内，保证测定值得准确性。
14、当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，测定的结果有何意义？
答：当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，可根据溶质在溶液中的表观摩尔质量与真实摩尔质量相比，可以求出溶质在溶液中有解离度、缔合度、溶剂化程度及配位数。
15、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，测定环已烷和萘丸质量时，精密度要求是否相同？为什么？
答：不同，因为在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，环已烷的用量远远大于萘丸，如果要达到相同的相对误差，测定环已烷质量的精密度要远远的小于萘丸。因此在测定环已烷的质量时，使用移液管量取体积再乘以密度；在测定萘丸质量时，精密度要求高，因此用电子天平测量。
16、用凝固点降低法测定摩尔质量在选择溶剂时应考虑哪些因素？
答：首先溶质能在此溶液很好的溶解，不出现解离，缔和，溶剂化和形成配合物等现象，另外此溶剂的凝固点温度不宜太高或太低，应很容易达到。
17、为什么纯溶剂和稀溶液的的凝固曲线不同？
答：由相率可知，在一定外压下，纯溶剂在凝固点时的条件自由度为零，在冷却曲线上可得到温度不变的水平线段。而溶液在凝固点时的条件自由度为1，其凝固点随溶液浓度的改变而改变，因此在冷却曲线上得不到温度不变的水平线段。
在纯溶剂的冷却曲线中，曲线中的低下部分表示发生了过冷现象，即溶剂冷至凝固点以下仍无固相析出，这是由于开始结晶出的微小晶粒的饱和蒸气压大于同温度下普通晶体的饱和蒸气压，所以往往产生过冷现象，即液体的温度要降低到凝固点以下才能析出固体，随后温度再上升到凝固点。
溶液的冷却情况与此不同，当溶液冷却到凝固点时，开始析出固态纯溶剂，随着溶剂的析出，溶液浓度逐渐增大，溶液的凝固点不断下降，在冷却曲线上得不到温度不变的水平线段。因此，在测定浓度一定的溶液的凝固点时，析出的固体越少，测得的凝固点才越准确。同时过冷程度应尽量减小，一般可采用在开始结晶时，加入少量溶剂的微小晶体作为晶种的方法，以促使晶体生成，溶液的凝固点应从冷却曲线上待温度回升后外推而得。
18、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，寒剂温度的温度应控制在什么范围？为什么？
答：寒剂的温度以不低于所测溶液凝固点3℃为宜，实验时寒剂应经常搅拌并间断地补充少量碎冰，使寒剂温度基本保持不变。寒剂温度对控制过冷程度影响很大，从而影响实验结果，寒剂温度的温度过高会导致冷却太慢，过低则测不出正确的凝固点。
19、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么实验所用的内套管必须洁净、干燥？
答：因为的内套管是用来装纯溶剂环己烷的，如果内套管不是洁净干净的，那么测得的就不是纯溶剂的凝固点，而是参有杂质的溶液的凝固点，会导致测得的凝固点不准确。
20、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，搅拌速度的控制是做好本实验的关键，在实验过程中怎样控制搅拌速度？
答：本实验规定了搅拌方式：将冷冻管插入冰水浴中，缓慢搅拌，使之逐渐冷却，并观察温度计温度，当环己烷液的温度降至高于近似凝固点的0.5℃时，迅速取出冷冻管，擦去水后插入空气套管中，并缓慢搅拌（每秒1次），使环己烷温度均匀地逐渐降低。当温度低于近似凝固点0.2-0.3℃时应急速搅拌（防止过冷超过0.5℃），促使固体析出。当固体析出时，温度开始回升，立即改为缓慢搅拌，一直到温度达到最高点，此时记下的温度即为纯溶剂的精确凝固点。每次测定应按要求的速率搅拌，并且测溶剂与溶液凝固点的时候搅拌条件要完全一致。
实验四 纯液体饱和蒸气压的测量
1、简述由纯液体饱和蒸气压的测量求该液体平均摩尔汽化热的基本原理。
答：在通常温度下，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。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：
2ln RT H dT p
d m
vap ?= (1)
假定Δvap H m 与温度无关或温度范围较小，Δvap H m 可以近似作为常数，积分上式，得：
c T R H p m
v a p +??-=1
ln (2)
在一定温度范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压，以ln p 对T /1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平均摩尔汽化热Δvap H m 。
2. 在纯液体饱和蒸汽压测定实验中，测定装置中安置缓冲储气罐起什么作用？
答：控制减压速度，防止空气倒灌。
3. 在纯液体饱和蒸汽压测定实验中，平衡管的U形管中的液体起什么作用？冷凝管又起什么作用？
答：平衡管的U形管中的液体起密封液体隔绝空气，同时判断平衡，即测量纯液体蒸汽压的作用；冷凝管冷却环己烷蒸汽。
4. 在纯液体饱和蒸汽压测定中，如何检查体系是否漏气？能否在热水浴中检查体系是否漏气？
答：关闭储气气罐的平衡阀l，打开进气阀和平衡阀2，开动真空泵，当测压仪的示数为-50-60kPa时，关闭进气阀，观察测压仪读数，若读数不变，则系统不漏气；若真空度下降，则系统漏气，要查清漏气原因并排除之。
不能在热水浴中检查体系是否漏气，因为随着温度升高，体系内的压力增大，也会导致真空度下降。
5. 说明纯液体饱和蒸气压、沸腾温度、正常沸点和摩尔汽化热的含义。
答：在一定温度下，与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力，称为该温度下的饱和蒸气压。这里的平衡状态指的是动态平衡。在某一温度下，被测液体处于密闭真空容器中，液体分子从表面逃逸成蒸气，同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相，当两者的速率相同时，就达到了动态平衡，此时气相中的蒸气密度不再改变，因而具有一定的饱和蒸气压。蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，当外压为p?(101.325kPa)时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。
6. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，怎样根据数字式压力表的读数确定系统的压力？
答：系统的压力=室温下的大气压+数字是压力表的读数（为负数）
7. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，何时读取数字式压力表的读数？所得读数是否就是该纯液体的饱和蒸汽压？
答：当B、C两管中的液面平齐时，就读取数字是压力表的读数；不是，液体的饱和蒸汽压=室温下的大气压+数字是压力表的读数（为负数）
8. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，测定沸点的过程中，若出现空气倒灌，则会产生什么结果？
答：测定沸点的过程中，若出现空气倒灌，B，C两管液面平齐时，液体的饱和蒸汽压+空气压=室温下的大气压，使得所测沸点偏低。
9. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，测量过程中，如何判断平衡管内的空气已赶尽？
答：在系统不进空气的情况下，重复测定室温下纯液体的饱和蒸汽压三次，若连续三组实验在室温大气压下所得的沸点在误差范围内，则表明空气已排尽。
10. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中应注意些什么？
答：（1）减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实验要求的真空度。（2）必须充分排除净AB弯管空间中全部空气，使AB管液面上空只含液体的蒸气分子。（3）AB管必须放置于恒温水浴中的水面以下，否则其温度与水浴温度不同。（4）测定中，当B、C两管中的液面平齐时，读数要迅速，读毕应立即打开活塞9抽气减压或加热，防止空气倒灌。若发生倒灌现象，必须重新排除净AB弯管内之空气。（5）注意在停止抽气时，应先把真空泵与大气相通，打开平衡阀l通大气后方可关闭真空
泵，否则可能使真空泵中的油倒灌入系统。
11. 若用纯液体饱和蒸气压测量装置测量易燃液体的饱和蒸汽压，加热时应注意什
么？
答：不能用明火直接加热
12. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，为什么ac 弯管中的空气要排除净，怎样操作，怎样防止空气倒灌?
答：本实验采用静态法（降温法）测定环己烷在不同温度下的饱和蒸气压。平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成，如图74-1所示。平衡管上接一冷凝管 ，以橡皮管与缓冲储气罐（缓冲储气罐与数字压力计）相连。A 内装待测液体，当A 球的液面上纯粹是待测液体的蒸气，而B 管与C 管的液面处于同一水平时，则表示B 管液面上的蒸气压(即A 球液面上的蒸气压)与加在C 管液面上的外压相等。此时，体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。用当时的大气压减去数字式气压计的气压值，即为该温度下液体的饱和蒸气压。
可见本实验测量沸点的依据是当A 球的液面上纯粹是待测液体的蒸气，而B 管与C 管的液面处于同一水平时，则表示B 管液面上的蒸气压(即A 球液面上的蒸气压)与加在C 管液面上的外压相等。此时，体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。测定沸点的过程中，若ac 弯管中的空气没有排除净，当B ，C 两管液面平齐时，液体的饱和蒸汽压+空气压=室温下的大气压，使得所测沸点偏低。
操作：转动平衡阀l 使系统与大气相通。开动搅拌器，并将水浴加热。随着温度逐渐上升，平衡管中有气泡逸出。继续加热至正常沸点之上大约3℃左右。保持此温度数分钟，以便将平衡管中的空气赶净。系统空气被赶净后，停止加热。让温度缓慢下降，C 管中的气泡将逐渐减少直至消失。C 管液面开始上升而B 管液面下降，严密注视两管液面，一旦两液面处于同一水平时，记下此时的温度。在系统不进空气的情况下，重复三次，若三组实验在室温大气压下所得的沸点在误差范围内，则表明空气已排尽。
当B 、C 两管中的液面平齐时，读数要迅速，读毕应立即缓缓打开进气阀2抽气减压或加热，可防止空气倒灌。
13. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，如果平衡管B 、C 内空气未被驱除干净，对实验结果有何影响？
答：如果平衡管B 、C 内空气未被驱除干净，测定沸点的过程中， B ，C 两管液面平齐时，液体的饱和蒸汽压+空气压=室温下的大气压，使得所测沸点偏低。
内压-大气压=所测压力=饱和蒸汽压+空气压力，而一定温度下饱和蒸汽压一定。则所测内压增大。你计算出来的饱和蒸汽压就比真实的大。
14. 克－克方程式在什么条件下适用？
答：克－克方程式适用于纯物质两相平衡，其中一相是气相，且可看成理想气体。
15. 用纯液体饱和蒸气压测量装置，可以很方便地研究各种液体，如苯、二氯乙烯、四氯化碳、水、正丙醇、异丙醇、丙酮和乙醇等，这些液体中很多是易燃的，在加热时应该注意什么问题？
答：不能用明火加热
16. 能否用纯液体饱和蒸气压测量装置测定溶液的蒸气压，为什么？
答： 不可以，因为在纯液体的饱和蒸气压仅随温度的改变而改变，温度一定其饱和蒸气压为定值，在一定外压下沸点为定值。如果是溶液，其饱和蒸气压随温度和组成的改变而改变，在一定外压下，其沸点会随溶液组成的改变而改变，其没有确定的沸点，而是一段沸程。
17. 液体饱和蒸汽压的测定实验中为什么要测定不同温度下样品的饱和蒸汽压？
答：纯液体的蒸汽压是随温度变化而改变的，温度升高，蒸汽压增大；温度降低时，则蒸汽压减小。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：
2ln RT H dT p
d m
vap ?= (1)
假定Δvap H m 与温度无关或温度范围较小，Δvap H m 可以近似作为常数，积分上式，得：
c T R H p m
v a p +??-=1
ln (2)
在一定温度范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压，以ln p 对T /1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平均摩尔汽化热Δvap H m 。
18. 你所用的每个测量仪器的精确度是多少? 估计最后所得到的汽化热应有几位有效数字?
答：精密温度计0.01℃，U 型压差计0.01mm 。最后所得到的汽化热应有4位有效数字。
19. 若要测量当天大气压下纯液体的沸腾温度，该如何操作？
答：转动平衡阀l 使系统与大气相通。开动搅拌器，并将水浴加热。随着温度逐渐上升，平衡管中有气泡逸出。继续加热至正常沸点之上大约3℃左右。保持此温度数分钟，以便将平衡管中的空气赶净。系统空气被赶净后，停止加热。让温度缓慢下降，C 管中的气泡将逐渐减少直至消失。C 管液面开始上升而B 管液面下降，严密注视两管液面，一旦两液面处于同一水平时，记下此时的温度。在系统不进空气的情况下，重复三次，若三组实验在室温大气压下所得的沸点在误差范围内，此温度即为当天大气压下纯液体的沸腾温度。
20. 纯液体饱和蒸汽压的测定实验中产生误差的原因有哪些?
答：测定过程中空气倒灌，判断B 、C 两液面处于同一水平时的人为误差，压力计读数不迅速而产生误差等。
实验五 双液系的气-液平衡相图
1. 简述由实验绘制环己烷-乙醇气-液平衡T-x 相图的基本原理。
答：通过测定不同沸点下组分的气、液相的折射率，在标准的工作曲线上找出该折射率对应的浓度，结合其沸点画出平衡相图。
2. 在双液系的气-液平衡相图实验中，作环己烷-乙醇的标准折光率-组成曲线的目的是什么？
答：作标准曲线的目的是通过测气、液相相得折射率从而在标准工作曲线上找出对应的浓度。
3. 用精馏的方法是否可把乙醇和环己烷混合液完全分离，为什么？
答：不能完全分离。因为环己烷-乙醇二组分具有最低恒沸点。
4. 测定纯环己烷和纯乙醇的沸点时，沸点仪中有水或其它物质行吗？
答：有水和其他物质都是不行的。因为有水和其他物质会使所测沸点改变。
5. 为什么工业上常生产95％酒精？只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精？
答：因为水-乙醇二组分具有最低恒沸点，所以工业上常生产95%的酒精。用精馏的方法无法获得无水酒精，只能获得95%的酒精。
6. 在双液系的气-液平衡相图实验中，如何判断气-液相达平衡状态？
答：观察贝克曼温度计的读数，如果读数稳定3-5分钟，说明已达平衡状态。
7. 在双液系的气-液平衡相图实验中，每次加入沸点仪中的环己烷或乙醇是否应按记录表所规定的体积精确计量？为什么？
答：不需要按记录表的加。因为组分的浓度不是按所加物质的量计算得来的，而是通过测折射率间接得到的。
8. 在双液系的气-液平衡相图实验中，在测定沸点时，溶液出现分馏现象，将使绘出的相图图形发生什么变化？
答：出现馏分将使测得的沸点偏高，使相图向上移动。
9. 在双液系的气-液平衡相图实验中，蒸馏器中收集气相冷凝的小球大小对结果有何影响？
答：小球太小难以收集气相，小球太大，小球内的组分更新太慢，产生馏分，导致实验误差。
10. 在双液系的气-液平衡相图实验中，通过测定什么参数来测定双液系气-液平衡时气相和液相的组成？
答：通过测定组分的折射率来测定双液系气-液平衡时气相和液相的组成。
11. 在双液系的气-液平衡相图中，如何通过测定溶液的折光率来求得溶液的组成？
答：通过测得的折射率在标准曲线上找出对应的浓度，根据气、液相平衡浓度与测得的沸点作出平衡相图。
12. 什么是恒沸点？双液系相图中包含了哪些区域、哪些线和哪些重要的点？各部分的自由度为多少？
答：恒沸点是体系在T-X图上存在的极值，此点的气液两相组成相同，此点的温度就称为该体系恒沸点，此点代表的组成即为该恒沸混合物的组成。
双液系相图中包含包含液相区、气相区、气-液平衡相区；液相线，气相线；纯乙醇的沸点、纯环己烷的沸点、最低恒沸点。
液相区和气相区的条件自由度均为2，气-液平衡相区的条件自由度为1，纯乙醇的沸点、纯环己烷的沸点、最低恒沸点的条件自由度均为0。
13. 在双液系的气-液平衡相图实验中，为何要多次将小球中的液体倾倒回烧瓶中？
答：使小球内收集的液体为平衡时蒸汽的冷凝液，这样才能代表平衡时气相的组成。
14. 在双液系的气-液平衡相图实验中，如果将沸点仪过度倾斜使小球中凝聚液体太多，会对测定产生什么影响？
答：过度倾斜可能使小球内的液体更新太慢，出现馏分，造成实验误差。
15. 在双液系的气-液平衡相图实验中，主要误差来源是什么？
答：给双液系加热而产生的液相的组成并不固定，而且加热的时间长短并不固定，因此使测定的折射率产生误差；温度计的位置并不固定，测得的温度有差异；测量过程中取液后停留的时间不一样，气体的挥发程度不一样，导致的测量误差；还有不同的人观测时分辨颜色的程度不一样，同一个人在不同的环境下读的值也不一样，导致的读数误差。。
16. 用阿贝折光率仪测定液体折光率时要经过哪几步调节？测定时无法调出明暗界面，可能的原因是什么？
答：将待测液均匀的滴到工作镜面上后，首先调节调节手轮使视野中出现明暗交界，然后调节目镜，
使交叉线最为清晰，接着调节色散校准手轮使明暗交界线的色差尽量小，最后调节调节手轮使明暗交界线对准交叉点，调好后就可以按“read”键读数了。
测定时无法调出明暗界面，可能的原因是液体样品已挥发了。
17. 在双液系的气-液平衡相图实验中，测定工作曲线时折光率的恒温温度与测定样品时折光率的恒温温度是否需要保持一致？为什么？
答：两者的恒温温度需要保持一致。因为在不同温度时测得的折射率是不一样的，而书本给出的是30℃时浓度与折射率的关系，本实验需要利用该曲线找出所测折射率对应的浓度。
18. 本实验为何选用测折光率的方法测定气液相平衡组成？
答：因为两者折光率相差颇大，而在一定温度下溶液的折光率与组成存在对应关系，折光率的测定又只需要少量样品，所以，可以用折光—组成工作曲线来测定平衡体系的两相组成。
19. 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。
20. 在双液系的气-液平衡相图实验中，使用的样品溶液能否重复使用？
答：测定混合液的样品可以重复使用，因为气液相平衡组成是由精确测定折光率而得到，测定纯乙醇和纯环己烷的沸点，还需用纯物质。
21. 在双液系的气-液平衡相图实验中，安装仪器应该注意什么？
答：安装仪器时，应检查装置的气密性；温度传感器（或温度计）不要直接碰到加热丝；电热丝应完全浸入到溶液中否则通电加热时可能会引起有机液体燃烧；检查进出水口的接管是否接好，控制水的流速，
使气相全部冷凝
22. 在双液系的气-液平衡相图实验中，加热功率是否越大越好？
答：加热时，应控制电压大小，加热功率不能太大，加热丝上有小气泡逸出即可，加热丝的电压不得超过20V。
23. 在双液系的气-液平衡相图实验中，何时测定气液相组成的折光率？
答：一定要使体系达到气液平衡即温度稳定后，读取沸点，停止加热，充分冷却后才能取样分析其折射率。取样后的滴管不能倒置。
24. 在双液系的气-液平衡相图实验中，使用阿贝折光仪测折光率时应注意些什么？
答：一定要使体系达到气液平衡即温度稳定后，读取沸点，停止加热，充分冷却后才能取样分析其折
射率。取样后的滴管不能倒置。棱镜不能触及硬物（特别是滴管）。棱镜上加入被测溶液后立即关闭镜头，迅速测定，以防液体样品挥发。在整个实验中，取样管必须是干净干燥的。
实验六 原电池电动势的测定及其应用
1. 简述对消法测原电池电动势的测量原理。
答：电位差计是根据补偿法(或称对消法)测量原理设计的一种平衡式电压测量仪器。其工作原理是在待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电势，这样待测电池中就没有电流通过，外加电势差的大小就等于待测电池的电动势。如图所示，电位差计有工作、标准、测量三条回路。
1）校准工作电流I W
开关K 打向1，预先调好标准回路中的标准电阻Rn ，调节工作回路的电阻r 至检流计无电流通过，工作电流I W 就已被确定。
2）测量未知电池电动势E W
开关K 打向2，调节测量回路的电阻R X 至检流计无电流通
过，此时I R X 与被测电池电动势对消。
2. 简述铜电极电位测定的基本原理。
答：实验只能测得两个电极构成的电池的电动势E ，
而无法测得单个电极的电极电势φ。若选定一个电极作为标准，使其与任意其它电极组成电池，测其电动势，就可得出各电极的相对电极电势φ 。通常将氢电极在氢气压力为100KPa ，溶液中氢离子活度为1时的电极电势规定为零伏，称为标准氢电极，然后与其它被测电极进行比较。以标准氢电极作阳极即负极；而将待测电极作阴极即正极，组成原电池，然后用电位差计测量该电池的电动势，这个数值和符号就是待测电极的氢标还原电极电势的数值和符号。由于使用标准氢电极不方便，在实际测定时往往采用第二级的标准电极，甘汞电极是其中最常用的一种。这些电极与标准氢电极比较而得到的电势已精确测出。
3. 在原电池电动势的测定过程中应尽可能的做到在可逆条件下进行，为此在实验过程中应注意什么？
答：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。为此应注意以下几点：
（1） 测量前可根据电化学基本知识，初步估算一下被测电池的电动势大小，以便在测量时能迅速找到平衡点，这样可避免电极极化。
（2）要选择最佳实验条件使电极处于平衡状态。制备锌电极要锌汞齐化，成为Zn(Hg)，而不直接用锌棒。因为锌棒中不可避免地会含有其它金属杂质，在溶液中本身会成为微电池，锌电极电势较低(-0.7627V)，在溶液中，氢离子会在锌的杂质(金属)上放电，锌是较活泼的金属，易被氧化。如果直接用锌棒做电极，将严重影响测量结果的准确度。锌汞齐化，能使锌溶解于汞中，或者说锌原子扩散在惰性金属汞中，处于饱和的平衡状态，此时锌的活度仍等于1，氢在汞上的超电势较大，在该实验条件下，不会释放出氢气。所以汞齐化后，锌电极易建立平衡。制备铜电极也应注意：电镀前，铜电极基材表面要求平整清洁，电镀时，电流密度不宜过大，一般控制在20mA·cm -2左右，以保证镀层紧密。电镀后，电极不宜在空气中暴露时间过长，否则会使镀层氧化，应尽快洗净，置于电极管中，用溶液浸没，并超出1cm 左右，n n W R E I =X W X R I E =N
X N X R R E E =
同时应尽快进行测量。
（3）为判断所测量的电动势是否为平衡电势，一般应在15min左右时间内，等间隔地测量7-8个数据。若这些数据是在平均值附近摆动，偏差小于±0.5mV，则可认为已达平衡，可取其平均值作为该电池的电动势。
（4）前面已讲到必须要求电池反应可逆，而且要求电池在可逆情况下工作。但严格说来，本实验测定的并不是可逆电池。因为当电池工作时，除了在负极进行Zn的氧化和在正极上进行Cu2+的还原反应以外，在ZnSO4和CuSO4溶液交界处还要发生Zn2+向CuSO4溶液中扩散过程。而且当有外电流反向流入电池中时，电极反应虽然可以逆向进行，但是在两溶液交界处离子的扩散与原来不同，是Cu2+向ZnSO4溶液中迁移。因此整个电池的反应实际上是不可逆的。但是由于我们在组装电池时，在两溶液之间插入了“盐桥”，则可近似地当作可逆电池来处理。
4. 电镀铜的时候，出现镀层不紧密的原因是什么？
答：电流密度过大，导致在电镀的时候也电解了水产生气体，从而使电极表面的的镀层过于疏松。
5. 在用电位差计测量原电池电动势过程中，若检流计的光点（或读数）总是向一个方向偏转，始终无法回零，可能是什么原因?
答：根据电位差计测量电动势的工作原理图可知检流计的光点（或读数）总是向一个方向偏转，即电流读数无法回零，可能有以下几个原因：工作电池的电压过低；线路接触不良或导线有断路；被测电池、工作电池或标准电池极性接反；被测电动势高于电位差计的限量。
6、参比电极应具备什么条件？有何作用？
答：参比电极应具备的条件是：（1）必须是可逆电极，它的电极电势也是可逆电势；（2）必须具有良好的稳定性和重现性，即电极电势稳定，不易在空气中发生反应，与放置时间影响不大，各次制作的同样的参比电极，其电极电势也基本相同；（3）由金属和金属难溶盐或金属难溶氧化物组成的参比电极属于第二类电极，如银-氯化银电极、汞-氯化汞电极、汞-氧化汞电极，要求这类金属的盐或氧化物在溶液中的溶解度很小。
参比电极作用：与被测电极组成电池，通过测量电池电动势，然后根据参比电极的电势求得被测电极的电极电势。
7. 在原电池电动势的测定实验中，铜电极制备时为何要电镀铜？
答：要选择最佳实验条件使铜电极处于平衡状态。
8. 在原电池电动势的测定实验中，原电池的电极接反了会有什么结果？
答：检流计的光点总是向一个方向偏转，即检流指示调不到零。
9. 在原电池电动势的测定实验中，E x、E n、E w中任一不通（断路）有什么结果？
答：检流计的光点总是向一个方向偏转，即检流指示调不到零。
10. 用Zn（Hg）与Cu组成电池时，有人认为锌表面有汞，因而铜应为负极，汞为正极。请分析此结论是否正确。
答：不正确。锌汞齐化，能使锌溶解于汞中，或者说锌原子扩散在惰性金属汞中，处于饱和的平衡状态，此时锌的活度仍等于1，因此仍然是锌为负极。
11. 在原电池电动势的测定实验中，锌电极制备时为什么要使锌汞齐化？
答：要选择最佳实验条件使锌电极处于平衡状态。制备锌电极要锌汞齐化，成为Zn(Hg)，而不直接用锌棒。因为锌棒中不可避免地会含有其它金属杂质，在溶液中本身会成为微电池，锌电极电势较低(-0.7627V)，在溶液中，氢离子会在锌的杂质(金属)上放电，锌是较活泼的金属，易被氧化。如果直接用锌棒做电极，将严重影响测量结果的准确度。锌汞齐化，能使锌溶解于汞中，或者说锌原子扩散在惰性金属汞中，处于饱和的平衡状态，此时锌的活度仍等于1，氢在汞上的超电势较大，在该实验条件下，不会释放出氢气。所以汞齐化后，锌电极易建立平衡。
12. 在原电池电动势的测定实验中，制备电极时为什么电极的虹吸管内（包括管口）不能有气泡？
答：制备电极时，电极的虹吸管内（包括管口）若有气泡，空气不导电，相当于断路或接触不良，会使电流读数为零或电流读数不稳定。
13. 什么是原电池的电动势？能否用伏特计测定原电池的电动势？为什么？
答：电池电动势是通过原电池电流为零(电池反应达平衡)时的电池电势，用E 表示，单位为伏特。由于电动势的存在，当外接负载时，原电池就可对外输出电功。
不能用伏特计测定原电池的电动势。电池与伏特计接通后有电流通过，在电池两极上会发生极化现象，使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，伏特计所量得的仅是不可逆电池的端电压。 因此电池电动势不能直接用伏特计来测定。
14. 盐桥的作用是什么？选择盐桥液应注意什么问题？
答：盐桥的作用是降低液接电势，但不能完全消除。选择盐桥液应注意以下几个问题：①用作盐桥的电解质正负离子的摩尔电导率尽可能接近；②用作盐桥的电解质不能与电池中的电解质发生反应；③盐桥中盐的浓度要很高，常用饱和溶液。因此常用饱和KCl 溶液作为盐桥，因为K +与Cl -的迁移数相近，当有Ag +时，用KNO 3或NH 4NO 3饱和溶液。
15. 在原电池电动势的测定实验中，如何判断所测量的电动势为平衡电势 ？
答：为判断所测量的电动势是否为平衡电势，一般应在15min 左右时间内，等间隔地测量7-8个数据。若这些数据是在平均值附近摆动，偏差小于±0.5mV ，则可认为已达平衡，可取其平均值作为该电池的电动势。
16. 什么是原电池的电动势？
答：电池在电流无限小（即电池处于平衡状态）时的电势。
17. 如何维护和使用标准电池以及检流计？
答：标准电池的使用：切勿将电池倒转、倾斜或者摇动；正负极不能接错；校正电位计用，不作电源，不允许有10-4A 以上的电流通过，故绝不可用伏特计测其电压或用万用表试其是否为通路。
检流计的使用：检流计两端的电压不能过大，否则会造成电流超过检流计的最大量程值，损坏检流计；在使用之前要检查指针是否指零，如果不指零就要手动调节，否则会测出错误的值；最后，和检流计相串联的滑动变阻器要足够大，在减少滑动变阻器的时候尽量缓慢，不可忽变！
18. 试举出原电池电动势的测量的应用的两个实例
答：原电池电动势的测量的应用：(1)计算化学反应热力学函数值的变化；(1)测量溶液的pH 值；(3)计算化学平衡常数，判断氧化还原反应方向；(4)计算难溶盐的溶度积和络合离子稳定（不稳定）常数；(5)X
X E U I IR U E →→+=,0内
求标准电极电势，计算离子活度系数；(6)电位滴定，确定某些容量分析过程中的滴定终点；(7)在离子选择电极，电位—PH 图等方面有重要作用。
19. 在原电池电动势的测定实验中，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。
20. 标准电池的电动势与哪些因素有关？
答：标准电池电动势与实验室温度有关，它的大小是一个和温度有关的数学达式。
实验七 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 。
物质的旋光能力用比旋光度来度量：[]A D
c l ??=100 20αα λD =589nm ，l 为样品管长度（dm ），c A 为浓度（g/100ml ）
蔗糖是右旋性物质，其[] 6.66 20＝D α，葡萄糖是右旋性物质，其[] 5.52 20＝D α，果糖是左旋性物质，其[]
9.91 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。 ()()()
()()()
()()kt
kt c c c c c c c x
x x O H C O H C O H O H C t t t H ----=-=--=∞=-=--=
?-+==→→→∞→===+?→?+∞∞∞∞∞∞∞+ααααααβββααβαααβββααββαβα00,00,000t 000
000612661262112212ln ln ln ln c t c t t
0t c c 0 t -c c t t 0
0 c 0t ＝得：带入＝时：＝时：＝时：果糖葡萄糖蔗糖生反生生反生反反
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。
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
物化实验试卷
中南大学考试试卷（A-D卷） 2008 --2009 学年一学期 物理化学实验研究方法课程24学时1学分考试形式：闭 卷 专业年级：冶金、环境类07级总分100分，占总评成绩50 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 考试内容分为笔试（30分钟）和操作考试（2.5小时），备有8套试题，学生抽签选择。此处列举4套示例。 A卷试题和参考答案 一、单项选择(每小题2分，共20分) 1. “阴极极化曲线的测定”实验所测的是哪一种超电势？ (A) 氢电极的电阻超电势(B) 氢电极的浓差超电势 (C)氢电极的活化超电势(D) 氧电极的活化超电势 2. 在乙酸乙酯皂化反应实验中, 若CH3COOC2H5和NaOH溶液的浓度均为0.010 mol·dm-3, 等体积混合后, 则反应终止时体系的电导率可用下列哪种溶液的电导值代替 (A)0.010 mol·dm-3 NaOH (B) 0.005 mol·dm-3 NaOH (C)0.005 mol·dm-3 CH3COOH (D) 0.005 mol·dm-3 CH3COONa 3. 在Fe(OH)3溶胶的纯化过程中, 不能透过半透膜的物质是： (A) Fe3+(B) Cl-(C) Fe(OH)3(D) H2O 4. 福庭式气压计的读数校正不包含以下哪一种校正 (A) 温度校正(B) 重力加速度校正(C)仪器校正(D)露茎校正 5.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 6. 在氧弹实验中, 若测得?c H m= -5140.7 kJ·mol-1, ?|?H|最大=25.47 kJ·mol-1, 则实验结果的正确表示应为： (A) ?c H m= -5140.7 kJ·mol-1(B) ?c H m= -5140.7±25.47 kJ·mol-1 (C) ?c H m= -(5.1407±0.02547)×103 kJ·mol-1(D) ?c H m= -5140.7±25.5 kJ·mol-1 7. 在测定纯水的饱和蒸气压的实验中, 我们是通过测定不同外压下纯水的沸点来进行的, 这种测定饱和蒸气压的方法是属于： (A) 静态法(B) 饱和气流法(C)动态法(D) 流动法 8. 用差热分析仪测定固体样品的相变温度，选用哪种物质做基准物较合适： (A) 无水氯化钙(B)三氧化二铝(C) 苯甲酸(D) 水杨酸 9. 测量溶液的电导时, 应使用：
初中物理化学实验操作考试试题
初中物理实验操作考试试题及评分标准 一、试题及考试要求 考题一、用温度计测热水的温度 考试要求：（1）观察温度计的量程并记录；（2）测出热水的温度并 正确记录结果；（3）整理器材。 实验器材：温度计、暖瓶中的热开水、杯子。 考题二、用刻度尺测物理课本的宽度考试要求：（1）观察刻度尺的零刻度、量程、分度值并记录；（2）测出物理课本的宽度、并正确记录结果；（3）实验认真、尊重事实、整理器材。 实验器材：毫米刻度尺、物理课本等。 考题三、用天平称物体的质量 考试要求：（1）观察水平台上天平的称量以及游标尺上的分度值，并记录；（2）把游码放在标尺的零刻线处并调节横梁平衡；（3）能测出金属块的质量 并记录。 实验器材：天平和砝码、小铁块（或铝块）。 考题四、用量筒测已知质量小石块 的密度 考试要求：（1）观察量筒的分度值并记录；（2）用量筒测出石块的体积；求出书籍质量的石块的密度并 记录结果。 实验器材：量筒、小石块、玻璃杯、水、细线。 考题五、验证凸透镜成像规律 考试要求：（1）在光具座上按正确的顺序放置蜡烛、凸透镜、光屏；并调整凸透镜、光屏的高度，使它们
的中心与烛焰的中心大致在同一高度；（2）将蜡烛放在u>2f或f 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 物理化学实验总复习题 1、绪论部分： 常用高压气瓶的工作压力为多少？ 常用储气瓶的颜色是什么？ 气瓶减压阀有什么作用？ 可燃气体与助燃气体钢瓶接口的螺纹哪些是正牙哪些是反牙？ 操作真空玻璃系统时应注意些什么？ 如何精密测量和控制温度？ 我国规定50Hz交流电的安全电压为多少？ 如何提高测量的精密度和准确度？ 如何在EXCEL中根据实验数据绘制平滑曲线？ 如何拟合实验数据？拟合一次曲线基于什么数学方法？ 2、溶解热的测定： 溶解热和稀释热分别有几种定义？各定义表示了什么含义？如何通过实验求解? 如何测定物质的溶解热？ 测定时为什么要研磨硝酸钾？ 在测定溶解热时，如果加入硝酸钾未能完全溶解将产生什么偏差？ *3、凝固点降低法测定摩尔质量： 何为稀溶液的依数性？ 何为过冷现象？如何控制溶液的过冷程度？ 在精确测定凝固点时为什么要急速搅拌？ 在测定时如何确定所加入的溶质质量？ 4、原电池电动势的测定： 在测定原电池电动势时为什么要对电极进行处理？如何处理锌电极？如何处理铜电极？ 测定电池电动势时为什么要用盐桥？ 如何设置测定条件使测得的电动势为平衡电势？ 何为标准电池？使用标准电池时要注意些什么？ 5、燃烧热的测定： 用氧弹量热法测定物质燃烧热的基本原理是什么？在测定时为什么要用标准物质？ 何为雷诺校正图？如何使用雷诺校正图来校正体系与环境的热交换量？ 如何扣除铁丝燃烧所产生的热量？ 本实验成功的关键点是什么？要保证实验成功要注意哪些问题？ *6、二组分固-液相图的绘制： 二组分固体的步冷曲线可能的形状有哪几类？为什么两组分液相冷却并析出固体时的温度时间关系与纯组分不同？ 二组分固液相图中有哪些区域、哪些线和哪些重要的点？ 在用加热炉对样品进行加热和冷却时，测温探头应分别插在何处？ 如何根据步冷曲线绘制相图？ 测绘气液平衡相图和固液相图有何异同点？ 7、电导法测定弱电解质解离常数： 醋酸溶液的电离度与哪些因素有关？ 如何根据不同浓度醋酸溶液的电导值求算醋酸的解离常数？ 何为电导池常数？如何测定电导池常数？ 如何调节恒温槽温度？使用恒温瓶时要注意些什么？ 8、纯液体饱和蒸气压的测定 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。 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。 精品文档 精品文档物理化学实验复习 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 精品文档 精品文档 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 │ZnSO 4(a 1)‖KCl(a 2)│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+ZnCl 2 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 │ZnSO 4(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 ++Sn 2+= 2Ag+Sn 4+ 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(a 1)‖AgNO 3(a 2)│Ag(s) (B) Ag(s)│AgNO 3(a 1)‖Sn 4+(a 2),Sn(a 3)│Pt(s) (C) Pt(s)│Sn 4+(a 1),Sn 2+(a 2)‖Ag +(a 3)│Ag(s) (D) Ag(s)│Ag +(a 1)‖Sn 4+(a 2),Sn 2+(a 3)│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 物理化学试题之一 一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内) ( )1. 下列公式中只适用于理想气体的是 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1) C. ΔU=dT C m ,V T T 21? D. ΔH=ΔU+p ΔV ( )2. ΔH 是体系的什么 A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 ( )3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为 A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 ( ) 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 ( ) 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? ( ) 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 ( ) 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B ( ) 9. 实验测得浓度为0.200mol ·dm -3的HAc 溶液的电导率为0.07138S ·m -1，该溶液的摩尔电导率Λm (HAc)为 A. 0.3569S ·m 2 ·mol -1 B. 0.0003569S ·m 2 ·mol -1 C. 356.9S ·m 2 ·mol -1 D. 0.01428S ·m 2 ·mol -1 ( ) 10. 表面活性物质溶于水时，关于溶液的表面张力和溶液表面的描述正确的是 A. 表面张力升高，正吸附 B. 表面张力降低，正吸附 C. 表面张力升高，负吸附 D. 表面张力显著降低，正吸附 ( ) 11. 一体积的氢气在0℃，101.3kPa 下等温膨胀至原来体积的3倍，其内能变化是多 《物理化学实验》练习题 ●本练习题供平时练习所用，对期末考试有指导作用,望同学们认真做答. ●此次练习题需要当做一次物理化学作业一样提交. 练习题 一、填空题（每空1分，共30）： 1．写出物理化学实验中所使用的两种温度计：和。 2．氧气钢瓶外表油漆的颜色是色；氢气钢瓶外表油漆的颜色是色。 3．在静态法测定乙醇饱和蒸气压的实验中，直接测量的物理量是 和。 4．热分析法测定“步冷曲线”时，根据曲线上的或可以确定相变温度。 5．测定物质的磁化率所使用的磁天平有磁天平和磁天平两种。 6．测量物质的燃烧焓所需的测量仪器是，燃烧反应在内进行。 7．测量液体饱和蒸气压所依据的原理是方程，通过实验数据作直线可以求出。 8．在二组分气液平衡相图的实验中，直接测量的物理量是和。 9．物质的旋光度与和等因素有关。 10．诱导极化率（或变形极化率）由极化率和极化率两部分组成。 11．写出恒温槽构造中的两个部件：和。 12．用氧弹量热计测量得到的是恒容热Q V，则恒压热Q p= 。 13．在液体饱和蒸气压测量的实验中，若空气未被抽净，则所得蒸气压的数值偏。 14．测量电解质溶液的电导可采用电桥法，测量电池的电动势采用 法。 15．在最大泡压法测量液体表面张力的实验中，直接测量的物理量是 。 16．接触温度计是用作 ，而贝克曼温度计是用作 。 17．热分析法所测量的“步冷曲线”是以 为纵坐标，以 为横坐标所得的曲线。 18．惠斯登（wheatston ）电桥法测量电解质溶液的电导时，需要 作电源和 作示零装置。 19．对消法测量电池电动势需要用到 电池和 电池。 20．在偶极矩测量实验中，介电常数是通过测量 而得的。 21．在蔗糖水解反应速率常数测定的实验中，C 0/C = 。 22．乙酸乙酯皂化反应体系的电导随时间逐渐 ，反应体系的pH 随时间逐渐 。 23．贝克曼温度计测量温度的范围为 ℃，最小分度为 ℃。 24．获得真空时所使用的仪器是 ；测量真空度的仪器是 。 25．在测量液体表面张力的实验中，从毛细管中逸出泡的半径越 ，则最大液柱差△h m 越 。 二、单项选择题：将所选择的答案号添入括号中（每题1分，共50分）： 1. 下面四条曲线分别代表A 、B 、C 、D 四个恒温槽的灵敏度曲线，其中恒温效果最好的是（ ）。 控温灵敏度曲线 2. 在氧弹量热计中萘的燃烧反应为： C 10H 8(s)+12O 2(g)→10CO 2(g)+4H 2O(l) 在K 2.298时，测得反应的恒容热?-=kJ 5152v Q mol -1，则萘的燃烧焓= ?m c H 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 东北师范大学物理化学实验思考题（1） 东北师范大学化学学院2017级黄栋 1.补充实验设计—挥发性液体样品燃烧焓的测定 取一只预先称好重量的玻璃小球（直径约6mm），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，此时液体样品被点燃，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。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。由于固体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。 中和焓——试分析影响本实验结果的因素有哪些？ 系统保温效果要好，保温装置要充分干燥，电流电压值不要太高或者太低，即引入系统热量不要太高太低，同时升温速度不易太快，酸碱要充分快速混合 2.本实验用的是电热法标定反应体系C，能否改用其他方法？请设计出一个实验方案来。 测定量热计热容C的方法一般有两种：化学标定法和电热标定法。前者是将已知热效应的标准样品放在量热计中反应。 方案：将已知热效应的标准溶液HCl和过量的NaOH溶液放在量热计中反应，使之放出一定热量，根据在体系中实际测得的温度升高值（ΔT），由下式计算出量热计热容C。 n(HCl)·△ r H m θ＋(Vρc＋C)ΔT=0 （2） 【式中n(HCl)为参加反应溶液的物质的量；V为反应体系中溶液的总体积，单位为L；ρ为溶液的密度；c 为溶液的比热容，即每千克溶液温度升高1K所吸收的热量，单位为kJ·L－1·kg－1。 一般当溶液的密度不是太大或太小的情况下，溶液的密度与比热容的乘积可视为常数。因此实验中如果控制反应物体积相同，则 (Vρc＋C)亦为一常数，它就是反应体系（包括反应液和量热器）的总热容，以C’表示。代入（2）式可得。由C’可方便地在相同条件下，测得任一中和反应的中和热。】 为什么实验测量得到的温度差值要经过作图法校正？ 答：由于存在热漏现象以及搅拌机功率过大引进的热量，所以要用雷诺图解校正法对实验数据进行处理。这样才能真实地代表被测样品燃烧热引起温度升高的数值△T。（P49） 3.如何测量无限稀释时的中和焓？ 在一定的温度下，测得不同浓度的中和热，再做浓度与中和热的曲线，通过取极限的方式，求得无限稀释时的中和热。 4.在实验过程中为什么要防止空气倒灌？如果在等压计Ⅰ球与Ⅲ球间有空气，对测定沸点有何影响？其结果如何？怎么判断空气已被赶净？ （1）实验中应严防空气倒灌，是因为：①空气会进入Ⅰ球与Ⅲ管之间的空间，影响测量；②会使Ⅱ、Ⅲ组成U型管内液体进入Ⅰ球内。 （2）在Ⅰ球与Ⅲ管间有空气会使所测蒸汽压升高，导致所测沸点降低。 （3）开动真空泵，当测压仪的示数为-50至60kPa时，关闭三通阀，观察测压仪读数，若读数不变，则系统不漏气。若真空度下降，则系统漏气。 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？ 物理化学实验试卷 一、选择题( 共16题32分) 1. 2 分(8716) 8716 有两位同学进行蔗糖水解实验时, 所用盐酸溶液浓度为N1, 蔗糖溶液浓度为N2, 他们分别用等体积的盐酸与蔗糖溶液混合, 不等体积的盐酸与蔗糖溶液混合, 则他们所测得的反应终止时体系旋光度分别为α1和α2, 则：( ) (A) α1＝α2 (B) α1>α2 (C) α1<α2 (D) α1≠α2 2. 2 分(8813) 8813 用最大气泡压力法测定溶液表面张力的实验中, 对实验实际操作的如下规定中哪一条是不正确的? ( ) (A) 毛细管壁必须严格清洗保证干净 (B) 毛细管口必须平整 (C) 毛细管应垂直放置并刚好与液面相切 (D) 毛细管垂直插入液体内部, 每次浸入深度尽量保持不变 3. 2 分(8831) 8831 Hanawalt索引中, 前8 个数字是：( ) (A) 8 个最大的d 值(B) 8 条最强线的d 值 (C) 8 个最小的d 值(D) 8 个最强的I/I0值 4. 2 分(8625) 8625 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 5. 2 分(8630) 8630 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 (D) 1.01865 V 物理化学实验1 4. 2 分(8414)为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。此时测温元件宜选用：( D ) (A) 贝克曼温度计(B) 精密水银温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻 11. 2 分(8457)对旋光度不变的某样品, 若用长度为10 cm, 20 cm的旋光管测其旋光度, 测量值分别为α1, α2, 则：( B ) (A) α1=２α2(B) ２α1=α2 (C) α1=α2(D) α1≠α2 27. 2 分(8554)在电导实验测定中，需用交流电源而不用直流电源其原因是：( A ) (A) 防止在电极附近溶液浓度发生变化(B) 能准确测定电流的平衡点 (C) 简化测量电阻的线路(D) 保持溶液不致升温 28. 1 分(8556)测量溶液的电导时, 应使用： ( B ) (A) 甘汞电极(B) 铂黑电极(C) 银—氯化银电极(D) 玻璃电极 29. 1 分(8557)用电导法可以测量下列哪种溶液的平衡电离常数? ( B ) (A) CH3COONa (B) CH3COOH (C) CH3CH2OH (D) H2SO4(稀) 37. 5 分(8552)测定电解质溶液的电导常用__惠斯顿交流电桥________ 法，电导池常数的定义是____ K cell = l/A _____ ，它的测定方法是由交流电桥测已知电导率溶液的电阻得R，1/R= κ/K cell。 38. 2 分(8555)对溶液电导的测量时，由于离子在电极上放电，会产生极化现象，因此通常都是用较高___频率____ 的__交流_____ 电桥来测量的，所用的电极均镀以___铂黑____ 以减少极化作用。 43. 10 分(8413)现要安装一个50℃以下的恒温水槽, 应如何考虑下列问题： ①需要有哪些部件? ②如何配置恒温槽各部件? ③恒温槽放在20℃的实验室内, 欲控制25.0℃的恒温温度。恒温槽在 25.0℃时 的散热速率是0.060℃·min-1, 恒温槽内盛水10.0 dm3, 问应使用多少瓦的控温加热器为好? 己知1 dm3水为1000 g , 水的热容为4.184 J·g-1·K-1。 一、热塑性高聚物熔融指数的测定 熔融指数 (Melt Index 缩写为MI) 是在规定的温度、压力下，10min 内高聚物熔体通过规定尺寸毛细管的重量值，其单位为g 。 min)10/(600g t W MI ?= 影响高聚物熔体流动性的因素有内因和外因两个方面。内因主要指分子链的结构、分子量及其分布等；外因则主要指温度、压力、毛细管的内径与长度等因素。 为了使MI 值能相对地反映高聚物的分子量及分子结构等物理性质，必须将外界条件相对固定。在本实验中，按照标准试验条件，对于不同的高聚物须选取不同的测试温度与压力。因为各种高聚物的粘度对温度与剪切力的依赖关系不同，MI 值只能在同种高聚物间相对比较。一般说来，熔融指数小，即在10min 内从毛细管中压出的熔体克数少，样品的分子量大，如果平均分子量相同，粘度小，则表示物料流动性好，分子量分布较宽。 1、 测烯烃类。 2、聚酯（比如涤纶）不能测。3 聚丙烯的熔点为165℃，聚酯的熔点为265℃。熔融加工温度在熔点上30~50℃。 考：简述实验步骤： ① 选择适当的温度、压强和合适的毛细管。（聚丙烯230℃） ② 装上毛细管，预热2~3min 。 ③ 加原料，“少加压实”。平衡5min ，使其充分熔融。 ④ 加砝码，剪掉一段料头。1min 后，剪下一段。 ⑤称量 ⑥重复10次，取平均值。 ⑦关闭，清洁仪器。 思考题： 1、影响熔融指数的外部因素是什么？（4个） 2、熔融指数单位：g/10min 3、测定热塑性高聚物熔融指数有何意义？ 参考答案：热塑性高聚物制品大多在熔融状态加工成形，其熔体流动性对加工过程及成品性能有较大影响，为此必须了解热塑性高聚物熔体的流变性能，以确定最佳工艺条件。熔融指数是用来表征熔体在低剪切速率下流变性能的一种相对指标。 4、聚合物的熔融指数与其分子量有什么关系？为什么熔融指数值不能在结构不同的聚合物 之间进行比较？ 答：见前文。 二、声速法测定纤维的取向度和模量 测定取向度的方法有X射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。其中，声速法是通过对声波在纤维中传播速度的测定，来计算纤维的取向度。其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播的各向异性。大学物理化学实验报告---液体饱和蒸汽压的测定
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