哈工大物化實(shí)驗(yàn)思考題及答案

1、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 燃燒熱的的測(cè)定1. 說(shuō)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(shù)值上等于燃燒過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)能的變化值， 恒壓燃燒熱 在數(shù)值上等于燃燒過(guò)程中系統(tǒng)地焓變聯(lián)系：對(duì)于理想氣體 Qp Qv nRT2. 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，那些是體系，那些是環(huán)境？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有無(wú)熱損耗？這 些熱損耗實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？答：內(nèi)筒和氧彈作為體系，而外筒作為環(huán)境。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有熱損耗。有少量 熱量從內(nèi)筒傳到外筒，使得內(nèi)筒水溫比理論值低，而使得燃燒焓偏低。3. 加入內(nèi)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?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中要盡量避免內(nèi)外筒之間的熱量交換， 而內(nèi)筒中由于

2、發(fā)生反 應(yīng)，使得水溫升高， 所以內(nèi)筒事先必須比外筒水溫低， 低的數(shù)值應(yīng)盡量靠近化學(xué) 反應(yīng)使內(nèi)筒水溫升高的值，這樣，反應(yīng)完畢后，內(nèi)外筒之間達(dá)到一致溫度，而外 筒溫度在反應(yīng)開(kāi)始前和反應(yīng)后數(shù)值相等，說(shuō)明熱量交換幾乎為0，減小了實(shí)驗(yàn)誤差。4. 實(shí)驗(yàn)中，那些因素容易造成誤差 ?如果要提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，應(yīng)從哪幾方 面考慮？答：內(nèi)外筒開(kāi)始反應(yīng)前的溫度差造成誤差， 我們應(yīng)提高軟件質(zhì)量， 使軟件調(diào) 試出的溫度如（ 3）所述，有利于減小誤差。又如點(diǎn)燃火絲的燃燒帶來(lái)的一定的 熱量，造成誤差， 應(yīng)尋求一種讓反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方法， 或?qū)で笠环N更好的點(diǎn)火材 料。實(shí)驗(yàn)二 Pb-Sn體系相圖的繪制1 是否可用加熱曲線來(lái)做相圖？

3、為什么？答：不能。加熱過(guò)程中溫度難以控制，不能保持準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)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(yán)防混入雜質(zhì)？ 答：如果混入雜質(zhì)，體系就變成了另一多元體系，使繪制的相圖產(chǎn)生偏差。實(shí)驗(yàn)三 化學(xué)平衡常數(shù)及分配系數(shù)的測(cè)定1. 配 1、2、3 各溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的何在？根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能否判斷反應(yīng) 已達(dá)到平衡？答：實(shí)驗(yàn)1是為了計(jì)算12在CCI4和H20中的分配系數(shù)。實(shí)驗(yàn)2、3是為了 計(jì)算和比較平衡常數(shù)K，當(dāng)Kc2 Kc3時(shí)，可判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡。2. 測(cè)定四氯化碳中|2的濃度時(shí)，應(yīng)注意什么？答：應(yīng)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(shí)驗(yàn)四 液體飽和蒸氣壓的測(cè)定 靜態(tài)壓1. 本實(shí)驗(yàn)方法能否用于測(cè)定溶液的蒸氣壓，為什么？答：不能。因?yàn)榭丝朔匠讨贿m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(cè)出的蒸氣壓誤差愈大，為什么？答：首先，因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是假定？Hm（平均摩爾汽化熱）在一定范圍內(nèi)不變，但 是當(dāng)溫度升得較高時(shí)，？Hm得真值與假設(shè)值之間存在較大偏差， 所以會(huì)使得實(shí)驗(yàn) 結(jié)果產(chǎn)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(huì)變大， 即使 n 不變， p 也將變大，即分子運(yùn)動(dòng)加快，難以平衡。實(shí)驗(yàn)五 蔗糖水解1. 旋光度 t 與哪些因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)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(guān)。實(shí)驗(yàn)中計(jì)時(shí)必須準(zhǔn) 確，操作必須迅速， 因?yàn)檫@樣才能準(zhǔn)確求得一定時(shí)間內(nèi)的旋光度變化。 實(shí)驗(yàn)中通 過(guò)將所取出的反應(yīng)液放入事先在冰水中冷卻的試管中， 使反應(yīng)速率迅速下降， 然后快速測(cè)量旋光度來(lái)控制。2. 0 如何測(cè)定？答：測(cè)0的時(shí)候，必須用20mL蔗糖溶液與10mL蒸餾水組成的混合溶液去測(cè)量，因?yàn)檫@樣才能保證濃度前后對(duì)應(yīng)，也即和后來(lái)由 100mL 蔗糖及 50mLHCl 反應(yīng)所組成的溶液濃度對(duì)應(yīng)。3. 恒溫不嚴(yán)格控制行不行？為什么？取反應(yīng)液時(shí)為什么要迅速注入事先冷 卻的試管中？答：不行，因?yàn)橛煞短鼗舴蚬娇芍?溫度對(duì)測(cè)定反映速率常數(shù)的影響較大。 放入事先

6、冷卻的試管中， 這樣使得反應(yīng)速率小， 所測(cè)得的旋光度才能更好的與所 有記錄時(shí)間對(duì)應(yīng)。4. 實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)開(kāi)始與終止時(shí)間如何記錄？為什么如此記錄？答：當(dāng)放入 HCl 的量為 25mL 時(shí)為反應(yīng)開(kāi)始時(shí)間， 當(dāng)所取反應(yīng)液放入試管中 10mL 時(shí)，為反應(yīng)終止時(shí)間，兩次記錄都是取中間的時(shí)間，這樣能減少誤差，因 為放入 HCl 的整個(gè)過(guò)程都屬于反應(yīng)開(kāi)始階段，取中間點(diǎn)的時(shí)間誤差相對(duì)來(lái)說(shuō)要 小，同理，終止時(shí)間也應(yīng)該一樣。實(shí)驗(yàn)六 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定1. 為何本實(shí)驗(yàn)要在恒溫條件下進(jìn)行？而且 NaOH 和 CH3COOC2H5 溶液混 合前要預(yù)先恒溫？答：這是由二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)決定的， 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)溶液電導(dǎo)率

7、的測(cè)量來(lái)測(cè)定 反應(yīng)速率常數(shù)k和反應(yīng)得活化能Ea的。溶液的電導(dǎo)率與溶液的溫度有密切的關(guān) 系，溫度若是不定，溶液的電導(dǎo)率值也會(huì)起伏不定，試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。若NaOH和CH3COOC2H5溶液混合前不預(yù)先恒溫，當(dāng)兩者混合后混合的溫度會(huì)發(fā)生變化，這對(duì)實(shí)驗(yàn)值得測(cè)量不利，容易導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。2. 各溶液在恒溫及操作中為什么要蓋好？答：因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)要測(cè)定溶液的電導(dǎo)率， 對(duì)溶液濃度的要求特別高。 若在恒溫 及操作過(guò)程中不蓋好， 則會(huì)因?yàn)槿芤杭叭軇┑膿]發(fā)或雜質(zhì)的進(jìn)入而造成溶液濃度 的巨變而嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，因此必須蓋好裝溶液的容器。3. 如何從實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證乙酸乙酯皂化反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)？答：一方面，在同一溫度下，通過(guò)計(jì)

8、算得出的 k為一定值。另一方面，通過(guò) 士 比-t圖，得到一直線。從這兩方面均可說(shuō)明乙酸乙酯皂化反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)。Lt L實(shí)驗(yàn)七 電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)與弱電解質(zhì)電離常數(shù)的測(cè)定1. 電導(dǎo)測(cè)定中蒸餾水的電導(dǎo)是否應(yīng) 考慮？為什 么？（水的電導(dǎo)率 為 10-6Q-1 m-1）。答：電導(dǎo)測(cè)定中蒸餾水的電導(dǎo)可以不考慮，因?yàn)樗碾妼?dǎo)率為10-6 Q-1 m-1， 比待測(cè)溶液的電導(dǎo)小的多，所以其影響不大，可以忽略不計(jì)。2. 試分析NaCI、HAc的電導(dǎo)率測(cè)定中隨著溶液的稀釋，其電阻的變化趨勢(shì)， 并加以解釋。答：NaCI、HAc的電導(dǎo)測(cè)定中，隨著溶液的稀釋，其電阻均變大。對(duì)NaCI 來(lái)說(shuō)，濃度減小，這溶液中的導(dǎo)電離子減

9、少，故電導(dǎo)率下降，電阻變大；對(duì) HAc 來(lái)說(shuō)，濃度減小，離解度反而增大，但由于離子數(shù)減少，電阻也增大。3. 如果長(zhǎng)時(shí)間測(cè)不出平衡電阻（檢流計(jì)不為零，耳機(jī)交流聲大，示波器不為 直線）是否影響測(cè)量準(zhǔn)確度？（電導(dǎo)池電阻值是否會(huì)變？）答：不會(huì)，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)用的是交流電，頻率較高，電導(dǎo)池中溶液各組分含量 不變，電阻值不會(huì)改變。4. 為什么電導(dǎo)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(zhì)穩(wěn)定，不易與電解質(zhì)NaCI和HAc起反應(yīng)，可用石墨電極等惰 性電極代替。實(shí)驗(yàn)八電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)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(lái)測(cè)銀電極的電極電勢(shì)，在實(shí)驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象，為什么？答:所測(cè)電動(dòng)勢(shì)為無(wú)窮。正極是電勢(shì)的為零的標(biāo)準(zhǔn)電極，負(fù)極電勢(shì)約為0.79V， 電極接反電動(dòng)勢(shì)則為負(fù)值，但由于測(cè)不出反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故給出結(jié)果為無(wú)窮。2. 影響實(shí)驗(yàn)測(cè)量準(zhǔn)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(jì)的準(zhǔn)確度，鹽橋?qū)σ航与?勢(shì)的消除程度等。實(shí)驗(yàn)九最大氣泡壓力法測(cè)定液體表面張力1. 為什么不需要知道毛細(xì)管尖口的半徑？答：因?yàn)樽鲗?shí)驗(yàn)時(shí)用的時(shí)同一支毛細(xì)管，其尖口的半徑r不變，而-K，2經(jīng)由測(cè)蒸餾水（純水）的壓力差和在不同溫度下查表得到的h2o計(jì)算出來(lái)，所以可以不必知道毛細(xì)管腳尖口的半徑。2. 為什么不能將毛細(xì)管

11、插進(jìn)液體里去？答：因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)要求測(cè)量的時(shí)不同濃度溶液在相同溫度下的表面張力， 而表 面張力能產(chǎn)生時(shí)由于表面分子受力不均衡而引起的。 若將毛細(xì)管插進(jìn)液體中，測(cè) 量的不僅不是液體的表面張力，還會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差。3. 液體表面張力的大小與哪些因素有關(guān)？答：液體表面張力的大小與溶于溶劑中的溶質(zhì)的性質(zhì)、溶液的濃度及溶液的溫度等有關(guān)。4. 若讓你求出一種表面活性劑的臨界膠束濃度，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？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(cè)量 Po，根據(jù)0 K P0，求K ；三、 測(cè)量在該溫度下，不同濃度的表面活性劑P，根據(jù) K P求 不同濃度的，并解出曲線“一c ”；四、 測(cè)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(duì)應(yīng)的濃度即為所求的臨界膠束的濃度。實(shí)驗(yàn)十 膠體的制備、性質(zhì)及電泳速度的測(cè)定1. 電泳速度與哪些因素有關(guān)？答：外加電場(chǎng)強(qiáng)度、介質(zhì)粘度及介電常數(shù)有關(guān)。2. 寫出FeCB水解反應(yīng)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(zhì)取決于Fe(OH)3膠核對(duì)H+、Cl-Z吸附程度的大小及自身高分子溶液對(duì)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(hù)憎液溶膠，但少量高分子溶液則會(huì)使溶膠 更不穩(wěn)定。對(duì)于正膠，看負(fù)離子價(jià)數(shù)，對(duì)負(fù)膠

13、，看正離子價(jià)數(shù)，叔采-哈迪規(guī)則 說(shuō)明反離子價(jià)態(tài)越高，越易使膠體聚沉。實(shí)驗(yàn)一 偶極矩的測(cè)定1. 準(zhǔn)確測(cè)定溶質(zhì)摩爾極化率和摩爾折射率時(shí)，為什么要外推至無(wú)限稀釋？答：溶質(zhì)得摩爾極化率和摩爾折射率公式都是假定分子間無(wú)相互作用而推導(dǎo)出來(lái)得，它只適合于強(qiáng)度不太低的氣相體系。 然而，測(cè)定氣相介電常數(shù)和密度 在實(shí)驗(yàn)中困難較大，于是提出了溶液法，即把欲測(cè)偶極矩的分子于非極性溶劑中 進(jìn)行。但在溶液中測(cè)定總要受溶質(zhì)分子間、 溶劑與溶質(zhì)分子間以及溶質(zhì)分子間相 互作用的影響。若以測(cè)定不同濃度溶液中溶質(zhì)的摩爾極化率和摩爾折射率并外推 至無(wú)限稀釋，這時(shí)溶質(zhì)所處的狀態(tài)就和氣相時(shí)相近，可消除分子間相互作用。2. 試分析實(shí)驗(yàn)中引

14、起誤差的原因，如何改進(jìn)？答：1、測(cè)定偶極矩采用溶液法進(jìn)行，但溶質(zhì)中測(cè)量總是受到溶質(zhì)、溶劑分 子間相互作用的影響，故可測(cè)定不同濃度中溶質(zhì)的摩爾極化率和折射率并外推至 無(wú)限稀釋可消除分子間相互作用的影響。2、測(cè)量電容時(shí)，可能引起水氣或溶液的揮發(fā)，影響測(cè)量值，故測(cè)量時(shí) 要迅速。3、測(cè)密度時(shí)，由于每次所加溶液體積未達(dá)到嚴(yán)格相同，引起一定的誤 差，故可用移液管精確量取樣品。實(shí)驗(yàn)十二磁化率的測(cè)定1. 不同勵(lì)磁電流下測(cè)得的樣品摩爾磁化率是否相同？不同勵(lì)磁電流下測(cè)得的樣品摩爾磁化率是相同的。因?yàn)槟柎呕适俏镔|(zhì)本身的性質(zhì)， 只與物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)特征有關(guān)， 而與外 界勵(lì)磁電流的變化無(wú)關(guān)，所以勵(lì)磁電流的變化對(duì)它沒(méi)有影響。2. 用古埃天平測(cè)定磁化率的精密度與哪些因素有關(guān)？ 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(dòng)，若松動(dòng)，需堅(jiān)固。 溫度光照：溫度不宜高于 60 C，不宜強(qiáng)光照射，不宜在腐蝕性氣體場(chǎng)合下使用。 摩爾探頭平面與磁場(chǎng)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(cè)量結(jié)果的精密才 高。實(shí)驗(yàn)十三 H2O2 分解反應(yīng)（一級(jí)反應(yīng)）速率常數(shù)的測(cè)定1讀取 O2 體積時(shí)， 量氣管及水準(zhǔn)瓶中水面處于同一水平位置的作用何在？2. 反應(yīng)過(guò)程中為什么要?jiǎng)蛩贁嚢?？攪拌速率?duì)測(cè)定結(jié)果會(huì)產(chǎn)生怎樣的影