(完整版)大學(xué)物化實(shí)驗(yàn)思考題答案

1、物化實(shí)驗(yàn)大學(xué)物化實(shí)驗(yàn)思考題答案液體飽和蒸氣壓的測(cè)定1測(cè)定液測(cè)量體飽和蒸氣壓的方法有哪些？我院物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室采用的是什么方法？答：(1)靜態(tài)法：在某一溫度下直接飽和蒸汽壓。(2)動(dòng)態(tài)法：在不同外界壓力下測(cè)定沸點(diǎn)。(3)飽和氣流法：使干燥的惰性氣體通過被測(cè)物質(zhì)，并使其為被測(cè)物質(zhì)所飽和，然后測(cè)定所通過的氣體中被測(cè)物質(zhì)蒸汽的含量，就可根據(jù)道爾頓分壓定律算出此被測(cè)物質(zhì)的飽和蒸汽壓。采用靜態(tài)法測(cè)定乙醇的飽和壓。2等壓計(jì)U型管中的液體起什么作用？冷凝器起什么作用？為什么可用液體本身作U型管封閉液？答：(1)U型管作用：封閉氣體，防止空氣進(jìn)行AB彎管內(nèi)；？作等壓計(jì)用，以顯示U型管兩端液面上的壓力是否相等。(2

2、) 將U型管內(nèi)封閉液蒸氣冷凝，防止其“蒸干”(3) 封閉液作用是封閉和作等壓計(jì)用，可用液體本身作封閉液。若用其它液體作封閉液，則平衡時(shí)a球上方的氣體為封閉液蒸氣和乙醇蒸氣的混合氣體，測(cè)定結(jié)果偏高。3開啟旋塞放空氣入體系內(nèi)時(shí)，放得過多應(yīng)如何辦？實(shí)驗(yàn)過程中為為什么要防止空氣倒灌？答：(1)必須重新排除凈AB彎管內(nèi)的空氣。(2)AB彎管空間內(nèi)的壓力包括兩部分：一是待測(cè)液的蒸氣壓;另一部分是空氣的壓力。測(cè)定時(shí)，必須將其中的空氣排除后，才能保證B管液面上的壓力為液體的蒸氣壓。4如果升溫過程中液體急劇氣化，該如何處理？答：緩慢放入空氣，使系統(tǒng)壓力慢慢升高，以保持等壓計(jì)兩液面平齊，以免使等壓計(jì)內(nèi)的乙醇急劇沸

3、騰，使液封量減少。二二元液系相圖1在“二組分氣液平衡相圖的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中，作標(biāo)準(zhǔn)溶液的折光率組成曲線的目的是什么？答：從標(biāo)準(zhǔn)溶液的折光率組成曲線上可以得出某沸點(diǎn)下的氣相組成和液相組成。2在“二組分氣液平衡相圖的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中，收集氣相冷凝液的小槽的大小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無影響？答：若冷凝管下方的凹形貯槽體積過大，則會(huì)貯存過多的氣相冷凝液，其貯量超過了按相平衡原理所對(duì)應(yīng)的氣相量，其組成不再對(duì)應(yīng)平衡的氣相組成，因此必然對(duì)相圖的繪制產(chǎn)生影響。3每次加入蒸餾瓶中的三氯甲烷或乙醇是否應(yīng)按記錄表規(guī)定精確計(jì)量？答：不一定。繪制沸點(diǎn)組成圖時(shí)，不必精確知道系統(tǒng)組成。需要精確知道的數(shù)據(jù)是不同系統(tǒng)組成時(shí)的沸點(diǎn)、氣相組成和液相

4、組成，而氣液兩相組成可通過折光率組成標(biāo)準(zhǔn)曲線得到。4如何判定氣液兩相已達(dá)到平衡？答：將液體緩慢加熱，當(dāng)液體沸騰回流一段時(shí)間，且體系溫度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)，可判定氣液兩相已達(dá)到平衡。三電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定1為什么不能用伏特表測(cè)定原電池的電動(dòng)勢(shì)？答：電池的電動(dòng)勢(shì)不能用伏特計(jì)測(cè)量，其原因是：（1）用伏特計(jì)測(cè)量，有電流流過電池，電池的內(nèi)阻電壓降使所測(cè)電動(dòng)勢(shì)偏低；（2）有較大電流通過電極時(shí)，電極極化作用使電極電勢(shì)偏離平衡電極電勢(shì)，測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)小于電池的可逆電動(dòng)勢(shì)；（3）有電流通過電池時(shí)，電池會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使溶液的濃度改變，導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)的改變，從而破壞了電池的可逆性。2對(duì)消法（或補(bǔ)償法）測(cè)電動(dòng)勢(shì)的原理是什么？畫出該實(shí)驗(yàn)的

5、測(cè)量線路圖，并指出實(shí)驗(yàn)中常用到哪些儀器？答：（1）利用對(duì)消法（即補(bǔ)償法）可以使電池在無電流（或極微弱電流）通過的條件下測(cè)得兩極間的電勢(shì)差，這時(shí)電池反應(yīng)是在接近可逆條件下進(jìn)行的，這一電勢(shì)差即為該電池的平衡電動(dòng)勢(shì)。（2）電路圖（3）UJ25型高電勢(shì)電位差計(jì)、檢流計(jì)、工作電池、標(biāo)準(zhǔn)電池、待測(cè)電池、正負(fù)電極和溫度計(jì)3電位差計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)電池、檢流計(jì)及工作電池各有什么作用？答：電位差計(jì)：利用補(bǔ)償法測(cè)定被測(cè)電極電動(dòng)勢(shì)；標(biāo)準(zhǔn)電池：提供穩(wěn)定的已知數(shù)值的電動(dòng)勢(shì)EN,以此電動(dòng)勢(shì)來計(jì)算未知電池電動(dòng)勢(shì)。檢流計(jì)：指示通過電路的電流是否為零；工作電池：為整個(gè)電路提供電源,其值不應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)電池或待測(cè)電池的值。4測(cè)電動(dòng)勢(shì)為何要用鹽

6、橋？如何選用鹽橋以適合不同的體系？答：（1）對(duì)于雙液電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定需用鹽橋消除液體接界電勢(shì)。（2）選擇鹽橋中電解質(zhì)的要求是：高濃度（通常是飽和溶液）；電解質(zhì)正、負(fù)離子的遷移速率接近相等；不與電池中的溶液發(fā)生反應(yīng)。具體選擇時(shí)應(yīng)防止鹽橋中離子與原電池溶液中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如原電池溶液中含有能與Cl-作用而產(chǎn)生沉淀的Ag+、Hg離子或含有能與K+離子作用的CIO離子，則不可使用KC1鹽橋，應(yīng)選用KNO3或NH4NO3鹽橋。5在測(cè)定電動(dòng)勢(shì)過程中，若檢流計(jì)的指針總往一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)，可能是什么原因？答：若調(diào)不到零點(diǎn)，可能的原因有：（1）電池（包括工作電池、標(biāo)準(zhǔn)電池和待測(cè)電池）的正負(fù)極接反了；（2）電路中的

7、某處有斷路；（3）標(biāo)準(zhǔn)電池或待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)大于工作電池的電動(dòng)勢(shì)，超出了測(cè)量范圍。四蔗糖水解1本實(shí)驗(yàn)是否一定需要校正旋光計(jì)的讀數(shù)？答：不一定。數(shù)據(jù)處理時(shí)利用對(duì)作圖得直線，在同一臺(tái)旋光儀測(cè)定時(shí)，的差值與旋光計(jì)的零點(diǎn)校正無關(guān)。2為什么配蔗糖溶液可用粗天平衡量？答：本實(shí)驗(yàn)只需要記錄att數(shù)據(jù)，根據(jù)作圖求得反應(yīng)速率常數(shù)k,數(shù)據(jù)處理時(shí)不需要知道蔗糖溶液的精確初始濃度，故配蔗糖溶液可用粗天平衡量蔗糖。3. 如何測(cè)定aw?答：將剩余的混合液置于55C左右的水浴中溫?zé)?0分鐘，以加速水解反應(yīng)，然后冷卻至實(shí)驗(yàn)溫度，測(cè)其旋光度，此值即可認(rèn)為是aw。4. 本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟是什么?如何減少誤差?答（1）溫度對(duì)反應(yīng)速度

8、影響較大，所以整個(gè)過程應(yīng)保持恒溫。用水浴加熱反應(yīng)液測(cè)aw時(shí)，溫度不宜過高，以免產(chǎn)生副反應(yīng)，溶液變黃，加熱過程應(yīng)同時(shí)避免溶液蒸發(fā)使糖的濃度改變，從而影響aw的測(cè)定。(2)由于反應(yīng)初始階段速率較快，旋光度變化大，一定要注意時(shí)間的準(zhǔn)確性。(3)根據(jù)反應(yīng)溫度，可適當(dāng)增加HC1的濃度，以縮短反應(yīng)時(shí)間。五乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定1配制乙酸乙酯溶液時(shí)，為什么在容量瓶中事先加入適量的蒸餾水？答：避免乙酸乙酯揮發(fā)。在容量瓶中事先加入適量的蒸餾水，可以使加入的乙酸乙酯很快溶于水中形成溶液，減少了乙酸乙酯的損失。2為什么要使兩種反應(yīng)物的濃度相等？如何配制指定濃度的乙酸乙酸溶液？答：(1)為了處理問題方便，在設(shè)

9、計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)將反應(yīng)物CH3COOC2H5和NaOH取相同的初濃度a作為起始濃度。在此條件下存在下式：，以對(duì)作圖可得一直線，其斜率等于，由此可求得反應(yīng)速率常數(shù)。(2)找出室溫下乙酸乙酯的密度，進(jìn)而計(jì)算出配制100mL與NaOH同濃度的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升數(shù)V,然后用1mL移液管吸取VmL乙酸乙酯注入100mL容量瓶中，稀釋至刻度即可。3為什么要使兩溶液盡快混合完畢？開始一段時(shí)間的測(cè)定時(shí)隔期為什么要短？答：(1)實(shí)驗(yàn)過程中，要記錄不同反應(yīng)時(shí)間時(shí)體系的電導(dǎo)率，因此兩溶液要盡快混合，且在混合時(shí)開始按下秒表計(jì)時(shí)。(2) 反應(yīng)在開始一段時(shí)間內(nèi)，體系的電導(dǎo)率下降較快，因此這段時(shí)間測(cè)定的時(shí)間間隔

10、期要短。4為何本實(shí)驗(yàn)要在恒溫條件下進(jìn)行，而且乙酸乙酯和氫氧化鈉溶液在混合前還要預(yù)先恒溫？答：溫度對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)k影響很大，故反應(yīng)過程應(yīng)在恒溫條件下進(jìn)行。5本實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：答：本實(shí)驗(yàn)需用電導(dǎo)水，并避免接觸空氣及灰塵雜質(zhì)落入。(2)配好的NaOH溶液要防止空氣中的CO2氣體進(jìn)入。(3) 乙酸乙酯溶液和NaOH溶液濃度必須相同。(4)乙酸乙酯溶液需臨時(shí)配制，配制時(shí)動(dòng)作要迅速，以減少揮發(fā)損失。六表面張力的測(cè)定1在表面張力測(cè)定的試實(shí)驗(yàn)中，為什么毛細(xì)管尖端應(yīng)平整光滑，安裝時(shí)要垂直并剛好接觸液面？答：(1)氣泡形成半球形時(shí)曲率半徑R和毛細(xì)管半徑r相等達(dá)最小值，附加壓力達(dá)最大值，由公式可求出被測(cè)液體的表面張力

11、。故為得到半球形氣泡，毛細(xì)管尖端應(yīng)平整光滑。(2)如果毛細(xì)管尖端插入液下，會(huì)造成壓力不只是液體表面的張力，還有插入部分液體的壓力。2本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在什么地方，如何減少誤差？答：(1)儀器系統(tǒng)不能漏氣。(2)所用毛細(xì)管必須干凈、干燥，應(yīng)保持垂直，其管口剛好與液面相切。(3)讀取壓力計(jì)的壓差時(shí)，應(yīng)取氣泡單個(gè)逸出時(shí)的最大壓力差。1. 測(cè)電動(dòng)勢(shì)為何需要用鹽橋？如何選用鹽橋以適合不同的體系？、答：鹽橋用于消除液接電勢(shì)，以KCL鹽橋?yàn)槔f明，由于在鹽橋和倆溶液的接界處，因?yàn)镵CL的濃度元大于倆旁溶液中電解質(zhì)的濃度，界面上主要是K+和C1離子互通式想溶液擴(kuò)散。又因K+和CL的運(yùn)動(dòng)速度很接近，遷移數(shù)幾乎相同，根

12、據(jù)液接電勢(shì)的共識(shí)的它的值接近為零，且不予倆溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鹽橋選用原則：a.濃度要較大b.正負(fù)離子的遷移速率要基本相同c.選用要求是不能與待測(cè)液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2. 飽和蒸汽壓測(cè)定的原理液體蒸汽壓隨溫度而變，其變化可用克勞修斯克拉佩龍方程式表示lgP=-AHV.m/2.303R+C其中AHV.m是液體的摩爾氣化熱，T和P是兩相平衡時(shí)的溫度和壓力，溫度越高，飽和蒸汽壓越大。3. 由熱力學(xué)第一定律可知，衡容燃燒熱QV等于內(nèi)能變化Au,恒壓燃燒值等于焓變AH對(duì)于理想氣體：AH=Au+A(pv)Qp=Qv+AnRT,An為反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物中氣體的物質(zhì)的量之差,T是反應(yīng)熱的熱力學(xué)溫度.4. 進(jìn)入卡計(jì)

13、的水溫為什么要求比室溫低O.5si.oC?答：因?yàn)楫?dāng)水溫的變化從低于室溫到室溫再到高于室溫時(shí)我們能夠利用雷諾溫度校正圖更為準(zhǔn)確地測(cè)出溫差A(yù)t,當(dāng)水溫高于室溫，水一直會(huì)向環(huán)境輻射能量，實(shí)驗(yàn)將難于準(zhǔn)確測(cè)出At。當(dāng)水溫低于1.0C時(shí)，通過計(jì)算水溫將一直低于室溫，環(huán)境向其輻射熱量也難以準(zhǔn)確地測(cè)出，上述綜合可得，水溫比室溫要低0.5S1.0C!在儀器設(shè)計(jì)與制造中，已考慮使量熱體系和環(huán)境的熱交換作用減到最小，但無法完全避免，這種熱交換對(duì)溫差測(cè)量值的影響可用雷諾溫度校正圖校正。用雷諾溫度校正圖可以較客觀地表示由于樣品燃燒促使卡計(jì)溫度升高的數(shù)值。5. 為什么冰浴的溫度控制在1C左右？太高太低對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？答：因?yàn)楸〉臏囟瓤刂圃?C左右，即能對(duì)苯起到冷卻的效果，有不使之快速達(dá)到過冷卻狀態(tài)，當(dāng)溫度太高時(shí)，不能使其冷卻凝固，將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，當(dāng)溫度太低時(shí)，容易出現(xiàn)過冷卻現(xiàn)象難以準(zhǔn)確測(cè)出ATf,影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。6. 為什么加入萘的質(zhì)量要在0.2s0.3g,太多太少有什么不利？答：加入