哈工大物化實驗思考題及答案

1、物理化學實驗實驗一 燃燒熱的的測定1. 說明恒容燃燒熱（Qv）和恒壓燃燒熱（Qp）的差別和相互聯(lián)系。區(qū)別：恒容燃燒熱在數值上等于燃燒過程中系統(tǒng)內能的變化值， 恒壓燃燒熱 在數值上等于燃燒過程中系統(tǒng)地焓變聯(lián)系：對于理想氣體 Qp Qv nRT2. 在這個實驗中，那些是體系，那些是環(huán)境？實驗過程中有無熱損耗？這 些熱損耗實驗結果有何影響？答：內筒和氧彈作為體系，而外筒作為環(huán)境。實驗過程中有熱損耗。有少量 熱量從內筒傳到外筒，使得內筒水溫比理論值低，而使得燃燒焓偏低。3. 加入內筒中水的溫度為什么要選擇比外筒水溫低？低多少合適？為什 么？答：因為本實驗中要盡量避免內外筒之間的熱量交換， 而內筒中由于

2、發(fā)生反 應，使得水溫升高， 所以內筒事先必須比外筒水溫低， 低的數值應盡量靠近化學 反應使內筒水溫升高的值，這樣，反應完畢后，內外筒之間達到一致溫度，而外 筒溫度在反應開始前和反應后數值相等，說明熱量交換幾乎為0，減小了實驗誤差。4. 實驗中，那些因素容易造成誤差 ?如果要提高實驗的準確度，應從哪幾方 面考慮？答：內外筒開始反應前的溫度差造成誤差， 我們應提高軟件質量， 使軟件調 試出的溫度如（ 3）所述，有利于減小誤差。又如點燃火絲的燃燒帶來的一定的 熱量，造成誤差， 應尋求一種讓反應自發(fā)進行的方法， 或尋求一種更好的點火材 料。實驗二 Pb-Sn體系相圖的繪制1 是否可用加熱曲線來做相圖？

3、為什么？答：不能。加熱過程中溫度難以控制，不能保持準靜態(tài)過程。2為什么要緩慢冷卻合金做步冷曲線？答：使溫度變化均勻，接近平衡態(tài)。3為什么坩堝中嚴防混入雜質？ 答：如果混入雜質，體系就變成了另一多元體系，使繪制的相圖產生偏差。實驗三 化學平衡常數及分配系數的測定1. 配 1、2、3 各溶液進行實驗的目的何在？根據實驗的結果能否判斷反應 已達到平衡？答：實驗1是為了計算12在CCI4和H20中的分配系數。實驗2、3是為了 計算和比較平衡常數K，當Kc2 Kc3時，可判斷反應已達到平衡。2. 測定四氯化碳中|2的濃度時，應注意什么？答：應加入510ml水和少量KI溶液，還要先加入淀粉，充分振蕩，滴定

4、 后要回收。實驗四 液體飽和蒸氣壓的測定 靜態(tài)壓1. 本實驗方法能否用于測定溶液的蒸氣壓，為什么？答：不能。因為克克方程只適用于單組分液體，而溶液是多組分，因此不 合適。2. 溫度愈高，測出的蒸氣壓誤差愈大，為什么？答：首先，因為本實驗是假定？Hm（平均摩爾汽化熱）在一定范圍內不變，但 是當溫度升得較高時，？Hm得真值與假設值之間存在較大偏差， 所以會使得實驗 結果產生誤差。其次，（假定氣體為理想氣體），PV= nRT°V是定值，隨著T升高，n會變大， 即使 n 不變， p 也將變大，即分子運動加快，難以平衡。實驗五 蔗糖水解1. 旋光度 t 與哪些因素有關？實驗中入如何控制？答：旋

5、光度與溶液中蔗糖、葡萄糖、果糖等的濃度有關。實驗中計時必須準 確，操作必須迅速， 因為這樣才能準確求得一定時間內的旋光度變化。 實驗中通 過將所取出的反應液放入事先在冰水中冷卻的試管中， 使反應速率迅速下降， 然后快速測量旋光度來控制。2. 0 如何測定？答：測0的時候，必須用20mL蔗糖溶液與10mL蒸餾水組成的混合溶液去測量，因為這樣才能保證濃度前后對應，也即和后來由 100mL 蔗糖及 50mLHCl 反應所組成的溶液濃度對應。3. 恒溫不嚴格控制行不行？為什么？取反應液時為什么要迅速注入事先冷 卻的試管中？答：不行，因為由范特霍夫公式可知， 溫度對測定反映速率常數的影響較大。 放入事先

6、冷卻的試管中， 這樣使得反應速率小， 所測得的旋光度才能更好的與所 有記錄時間對應。4. 實驗中反應開始與終止時間如何記錄？為什么如此記錄？答：當放入 HCl 的量為 25mL 時為反應開始時間， 當所取反應液放入試管中 10mL 時，為反應終止時間，兩次記錄都是取中間的時間，這樣能減少誤差，因 為放入 HCl 的整個過程都屬于反應開始階段，取中間點的時間誤差相對來說要 小，同理，終止時間也應該一樣。實驗六 乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定1. 為何本實驗要在恒溫條件下進行？而且 NaOH 和 CH3COOC2H5 溶液混 合前要預先恒溫？答：這是由二級反應的特點決定的， 本實驗通過對溶液電導率

7、的測量來測定 反應速率常數k和反應得活化能Ea的。溶液的電導率與溶液的溫度有密切的關 系，溫度若是不定，溶液的電導率值也會起伏不定，試驗無法進行。若NaOH和CH3COOC2H5溶液混合前不預先恒溫，當兩者混合后混合的溫度會發(fā)生變化，這對實驗值得測量不利，容易導致誤差的產生。2. 各溶液在恒溫及操作中為什么要蓋好？答：因為本實驗要測定溶液的電導率， 對溶液濃度的要求特別高。 若在恒溫 及操作過程中不蓋好， 則會因為溶液及溶劑的揮發(fā)或雜質的進入而造成溶液濃度 的巨變而嚴重影響實驗的結果，因此必須蓋好裝溶液的容器。3. 如何從實驗結果驗證乙酸乙酯皂化反應為二級反應？答：一方面，在同一溫度下，通過計

8、算得出的 k為一定值。另一方面，通過 士 比-t圖，得到一直線。從這兩方面均可說明乙酸乙酯皂化反應為二級反應。Lt L實驗七 電解質的摩爾電導與弱電解質電離常數的測定1. 電導測定中蒸餾水的電導是否應 考慮？為什 么？（水的電導率 為 10-6Q-1 m-1）。答：電導測定中蒸餾水的電導可以不考慮，因為水的電導率為10-6 Q-1 m-1， 比待測溶液的電導小的多，所以其影響不大，可以忽略不計。2. 試分析NaCI、HAc的電導率測定中隨著溶液的稀釋，其電阻的變化趨勢， 并加以解釋。答：NaCI、HAc的電導測定中，隨著溶液的稀釋，其電阻均變大。對NaCI 來說，濃度減小，這溶液中的導電離子減

9、少，故電導率下降，電阻變大；對 HAc 來說，濃度減小，離解度反而增大，但由于離子數減少，電阻也增大。3. 如果長時間測不出平衡電阻（檢流計不為零，耳機交流聲大，示波器不為 直線）是否影響測量準確度？（電導池電阻值是否會變？）答：不會，因為該實驗用的是交流電，頻率較高，電導池中溶液各組分含量 不變，電阻值不會改變。4. 為什么電導池要用鉑黑作電極，若不用鉑電極，可采用什么電極代替？答：鉑黑性質穩(wěn)定，不易與電解質NaCI和HAc起反應，可用石墨電極等惰 性電極代替。實驗八電動勢的測定及其應用1. 若用氫電極作為參比電極做成電池Ag | AgNO3（0.1mol/L） II H+（1mol/L）

10、| H2，Pt來測銀電極的電極電勢，在實驗會出現什么現象，為什么？答:所測電動勢為無窮。正極是電勢的為零的標準電極，負極電勢約為0.79V， 電極接反電動勢則為負值，但由于測不出反應電動勢，故給出結果為無窮。2. 影響實驗測量準確度的因素有哪些?答：電極制備的好壞，溶液的濃度變化，電位差計的準確度，鹽橋對液接電 勢的消除程度等。實驗九最大氣泡壓力法測定液體表面張力1. 為什么不需要知道毛細管尖口的半徑？答：因為作實驗時用的時同一支毛細管，其尖口的半徑r不變，而-K，2經由測蒸餾水（純水）的壓力差和在不同溫度下查表得到的h2o計算出來，所以可以不必知道毛細管腳尖口的半徑。2. 為什么不能將毛細管

11、插進液體里去？答：因為本實驗要求測量的時不同濃度溶液在相同溫度下的表面張力， 而表 面張力能產生時由于表面分子受力不均衡而引起的。 若將毛細管插進液體中，測 量的不僅不是液體的表面張力，還會給實驗帶來誤差。3. 液體表面張力的大小與哪些因素有關？答：液體表面張力的大小與溶于溶劑中的溶質的性質、溶液的濃度及溶液的溫度等有關。4. 若讓你求出一種表面活性劑的臨界膠束濃度，應該怎樣設計實驗？答：一、配制一系列的表面活性劑；二、利用已知一定溫度下 0的溶液測量 Po，根據0 K P0，求K ；三、 測量在該溫度下，不同濃度的表面活性劑P，根據 K P求 不同濃度的，并解出曲線“一c ”；四、 測量出表

12、面活性劑的臨界膠束的P，并求出，在“ 一c”上找 到i，貝U i對應的濃度即為所求的臨界膠束的濃度。實驗十 膠體的制備、性質及電泳速度的測定1. 電泳速度與哪些因素有關？答：外加電場強度、介質粘度及介電常數有關。2. 寫出FeCB水解反應式？解釋膠粒帶何種電荷取決于什么因素？Q煮沸3答:電離。3.FeCI 3 + 3 H2OFe(OH) 3 (膠體)+ 3 HCI膠體帶電性質取決于Fe(OH)3膠核對H+、Cl-Z吸附程度的大小及自身高分子溶液對憎液溶膠有何影響。如何采用叔采-哈迪法則。答：加入 較多高分子溶液可保護憎液溶膠，但少量高分子溶液則會使溶膠 更不穩(wěn)定。對于正膠，看負離子價數，對負膠

13、，看正離子價數，叔采-哈迪規(guī)則 說明反離子價態(tài)越高，越易使膠體聚沉。實驗一 偶極矩的測定1. 準確測定溶質摩爾極化率和摩爾折射率時，為什么要外推至無限稀釋？答：溶質得摩爾極化率和摩爾折射率公式都是假定分子間無相互作用而推導出來得，它只適合于強度不太低的氣相體系。 然而，測定氣相介電常數和密度 在實驗中困難較大，于是提出了溶液法，即把欲測偶極矩的分子于非極性溶劑中 進行。但在溶液中測定總要受溶質分子間、 溶劑與溶質分子間以及溶質分子間相 互作用的影響。若以測定不同濃度溶液中溶質的摩爾極化率和摩爾折射率并外推 至無限稀釋，這時溶質所處的狀態(tài)就和氣相時相近，可消除分子間相互作用。2. 試分析實驗中引

14、起誤差的原因，如何改進？答：1、測定偶極矩采用溶液法進行，但溶質中測量總是受到溶質、溶劑分 子間相互作用的影響，故可測定不同濃度中溶質的摩爾極化率和折射率并外推至 無限稀釋可消除分子間相互作用的影響。2、測量電容時，可能引起水氣或溶液的揮發(fā)，影響測量值，故測量時 要迅速。3、測密度時，由于每次所加溶液體積未達到嚴格相同，引起一定的誤 差，故可用移液管精確量取樣品。實驗十二磁化率的測定1. 不同勵磁電流下測得的樣品摩爾磁化率是否相同？不同勵磁電流下測得的樣品摩爾磁化率是相同的。因為摩爾磁化率是物質本身的性質， 只與物質本身的結構特征有關， 而與外 界勵磁電流的變化無關，所以勵磁電流的變化對它沒有影響。2. 用古埃天平測定磁化率的精密度與哪些因素有關？ 樣品管的懸掛位置： 正處于兩磁極之間， 底部與磁極中心線齊平， 懸掛樣 品管的懸線勿與任何物體相接觸。 摩爾探頭是否正常：鋼管是否松動，若松動，需堅固。 溫度光照：溫度不宜高于 60 C，不宜強光照射，不宜在腐蝕性氣體場合下使用。 摩爾探頭平面與磁場方向要垂直 空樣品管需干燥潔凈， 每次裝樣高度， 均勻度需一樣， 測量結果的精密才 高。實驗十三 H2O2 分解反應（一級反應）速率常數的測定1讀取 O2 體積時， 量氣管及水準瓶中水面處于同一水平位置的作用何在？2. 反應過程中為什么要勻速攪拌？攪拌速率對測定結果會產生怎樣的影