物化實驗習(xí)題

物理化學(xué)實驗液體飽和蒸汽壓的測定本實驗方法能否用于測定溶液的蒸汽壓，為什么？答：溶液不是純凈物，其沸點(diǎn)不穩(wěn)定，實驗操作過程中很難判斷是否已達(dá)到其沸點(diǎn)。

溫度愈高測出的蒸汽壓誤差愈大，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(nèi)不變，但是當(dāng)溫度升得較高時，?Hm得真值與假設(shè)值之間存在較大偏差，所以會使得實驗結(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會變大，即使n不變，p也將變大，即分子運(yùn)動加快，難以平衡。凝固點(diǎn)降低法測摩爾質(zhì)量為什么產(chǎn)生過冷現(xiàn)象？如何控制過冷程度？答：由于新相難以生成，加入晶種或控制攪拌速度根據(jù)什么原則考慮加入溶質(zhì)的量？太多太少影響如何？答：根據(jù)稀溶液依數(shù)性，溶質(zhì)加入量要少，而對于稱量相對精密度來說，溶質(zhì)又不能太少。

為什么測定溶劑凝固點(diǎn)時，過冷程度大一些對測定結(jié)果影響不大，而測定溶液凝固點(diǎn)時卻必須盡量減少過冷現(xiàn)象?答：溶劑凝固熱較大，可以抵償散熱，溫度可以回升到凝固點(diǎn)；而溶液出現(xiàn)拐點(diǎn)時，析出晶體量少，放熱也小，過冷程度大，溫度會升不到正常凝固點(diǎn)，測量值偏低。熔解熱本實驗裝置是否適用于放熱反應(yīng)的熱效應(yīng)測定？解：不能。本實驗裝置采用電熱補(bǔ)償法測量反應(yīng)的熱效應(yīng)，其原理是用電加熱器提供熱流對體系的熱損耗進(jìn)行補(bǔ)償，適合求測吸熱反應(yīng)的熱效應(yīng)。設(shè)計由測定熔解熱的方法求CaCl2+6H2O=CaCl2*6H2O（s）的反應(yīng)熱？[解答]考慮以下兩個反應(yīng)的熱效應(yīng)：

222222222CaCl(s)nHO(l)CaCl(aq)nHOCaCl6HO(s)(n6)HO(l)CaCl(aq)nHO

可知，將以上兩個反應(yīng)式相減即可得到要求反應(yīng)熱的反應(yīng)式：

2222CaCl(s)6HO(l)CaCl6HO(s)

依據(jù)蓋斯定律，第三反應(yīng)的熱效應(yīng)也可由前兩個反應(yīng)熱相減得到。因此，可以設(shè)計分別測定CaCl2(s)和CaCl2·6H2O(s)在相同n0時的積分溶解熱Qs1和Qs2，則

rms1s2

H=Q-Q燃燒熱的的測定1.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(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。實驗過程中有熱損耗。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。2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：因為本實驗中要盡量避免內(nèi)外筒之間的熱量交換，而內(nèi)筒中由于發(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)開始前和反應(yīng)后數(shù)值相等，說明熱量交換幾乎為0，減小了實驗誤差。3.實驗中，那些因素容易造成誤差?如果要提高實驗的準(zhǔn)確度，應(yīng)從哪幾方面考慮？答：內(nèi)外筒開始反應(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。揮發(fā)性雙液系T－X圖的繪制沸點(diǎn)儀中收集氣相冷凝液的袋狀部的大小對結(jié)果有何影響？答：若冷凝管下方的凹形貯槽體積過大，則會貯存過多的氣相冷凝液，其貯量超過了熱相平衡原理所對應(yīng)的氣相量，其組成不再對應(yīng)平衡的氣相組成，因此必然對相圖的繪制產(chǎn)生影響。你認(rèn)為本實驗所用的沸點(diǎn)儀有哪些缺點(diǎn)？如何改進(jìn)？答：蒸餾器收集氣相、液相的球大小沒有設(shè)計好，應(yīng)根據(jù)實驗所用溶液量來設(shè)計球的規(guī)格；溫度計與電熱絲靠的太近，可以把裝液相的球設(shè)計小一點(diǎn)，使溫度計稍微短一點(diǎn)也能浸到液體中，增大與電熱絲的距離；橡膠管與環(huán)境交換熱量太快，可以在橡膠管外面包一圈泡沫，減少熱量的散發(fā)。試分析哪些原因是本實驗誤差的主要來源？答：影響溫度測定的：溫度計的插入深度、沸騰的程度等；影響組成測定的：移動沸點(diǎn)儀時氣相冷凝液倒流回液相中、測定的速度慢等試推導(dǎo)沸點(diǎn)校正公式：蒸餾時因儀器保溫條件欠佳，存在分餾效應(yīng)時T－Ｘ圖將怎樣變化？答：若有冷凝，則氣相部分中沸點(diǎn)較高的組分含量偏低，相對來說沸點(diǎn)較低的組分含量偏高了，則T不變，x的組成向左或向右移（視具體情況而定）

二組分簡單共融系統(tǒng)體系相圖的繪制1．是否可用加熱曲線來做相圖？為什么？答：不能。加熱過程中溫度難以控制，不能保持準(zhǔn)靜態(tài)過程。２.對于不同成分混合物的步冷曲線，其水平段有什么不同？答：純物質(zhì)的步冷曲線在其熔點(diǎn)處出現(xiàn)水平段，混合物在共熔溫度時出現(xiàn)水平段。而平臺長短也不同。３.作相圖還有哪些方法？答：作相圖的方法還有溶解度法、沸點(diǎn)法等蔗糖水解速率常數(shù)的測定蔗糖的轉(zhuǎn)化速率常數(shù)ｋ和哪些因素有關(guān)？答：溫度、催化劑濃度。在測量蔗糖轉(zhuǎn)化速率這是時，選用長的旋光管好？還是短的好？？？答：選用較長的旋光管好。根據(jù)公式〔α〕＝α×1000/Lc，在其它條件不變情況下，L越長，α越大，則α的相對測量誤差越小。

如何根據(jù)蔗糖，葡萄糖和果糖的比旋光度數(shù)據(jù)計算ａ無窮大？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℃分別表示用鈉黃光作光源在t℃時蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm表示)為旋光管的長度，[蔗糖]0為反應(yīng)液中蔗糖的初始濃度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反應(yīng)完成時的濃度。

設(shè)t＝20℃

L=2

dm

[蔗糖]0=10g/100mL

則：

α0＝66.6×2×10/100＝13.32°

α∞＝×2×10/100×（52.2-91.9）＝－3.94°試估計本實驗的誤差，怎樣減少實驗誤差？答：溫度、光源波長須恒定、蔗糖溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。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(nèi)不變，但是當(dāng)溫度升得較高時，?Hm得真值與假設(shè)值之間存在較大偏差，所以會使得實驗結(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會變大，即使n不變，p也將變大，即分子運(yùn)動加快，難以平衡。乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定如果NaOH和乙酸乙酯起始濃度不相等，試問應(yīng)怎樣計算k值？答：設(shè)氫氧化鈉溶液和乙酸乙酯溶液的起始濃度分別為a和b則其動力學(xué)方程式為式中x為t時刻產(chǎn)物的濃度。如果NaOH與乙酸乙酯溶液為濃溶液，能否用此法求k值？為什么？答：不能。因為實驗原理成立的先決條件是電導(dǎo)與濃度成正比例關(guān)系，如果為濃溶液，則電導(dǎo)很低，試驗將無法進(jìn)行。電動勢的測定及其應(yīng)用對消法測電動勢的基本原理是什么?為什么用伏特表不能準(zhǔn)確測定電池電動勢?答：對消法就是用一個與原電池反向的外加電壓，與電池電壓相抗，使的回路中的電流趨近于零，只有這樣才能使得測出來的電壓為電動勢。伏特表測定電池電動勢的時候，回路中的電流不為零，測出的電池兩端的電壓比實際的電動勢要小，因此用伏特表不能準(zhǔn)確測定電池電動勢。對消法測電動勢的裝置中，電位差計，工作電源，標(biāo)準(zhǔn)電極及檢流計各起什么作用？？？答：電位差計：用于電池電動勢和電極電勢的測量。測定時電位差計按鈕按下的時間應(yīng)盡量短，以防止電流通過而改變電極表面的平衡狀態(tài)。

檢流計：用于平衡直流電測量，如電橋中作為示零裝置。在測量過程中，若發(fā)現(xiàn)檢流計受到?jīng)_擊，應(yīng)迅速按下短路按鈕，以保護(hù)檢流計。檢流計在搬動過程中，將分流器旋鈕置于“短路”。

標(biāo)準(zhǔn)電池：提供電動勢的標(biāo)準(zhǔn)參考量，用以標(biāo)定電位差計。

工作電池：提供與待測電池電動勢方向相反而數(shù)值幾乎相等的外加電動勢，用以對消待測電池的電動勢。在用電位差計測量電動勢的過程中，若檢流計的光點(diǎn)總往一個方向偏轉(zhuǎn)，可能是什么原因？？答：可能的原因有：

電池（包括工作電池、標(biāo)準(zhǔn)電池和待測電池）的正負(fù)極接反了；（2）電路中的某處有斷路；

（3）標(biāo)準(zhǔn)電池或待測電池的電動勢大于工作電池的電動勢，超出了測量范圍。參比電極應(yīng)具備什么條件？它有什么功用?鹽橋有什么作用?選用鹽橋應(yīng)有什么原則？答：參比電極一般用電勢值已知且較恒定的電極，它在測量中可作標(biāo)準(zhǔn)電極使用，在實驗中我們測出未知電極和參比電極的電勢差后就可以直接知道未知電極的電勢。鹽橋起到降低液接電勢和使兩種溶液相連構(gòu)成閉合電路的作用。作鹽橋的電解質(zhì)，應(yīng)該不與兩種電解質(zhì)溶液反應(yīng)且陰陽離子的遷移數(shù)相等，而且濃度要高。最大氣泡壓力法測定液體表面張力用最大氣泡法測定表面張力時為什么要讀最大壓力差？答：分析毛細(xì)管口氣泡的形成與破裂的過程中，氣泡的半徑與氣泡膜表面張力的關(guān)系有：

當(dāng)Rr時，氣泡的達(dá)到最大，此時等于max0maxppp。當(dāng)Rr時，減??；而繼續(xù)抽氣，使壓力差增大而導(dǎo)致氣泡破裂。故讀取最大壓差，使?jié)M足

222rprpr最大，從而計算表面張力。哪些因素影響表面張力測定結(jié)果？如何減小以至消除這些因素對實驗的影響？答：溫度、氣泡逸出速度、毛細(xì)管是否干凈及毛細(xì)管的尖端是否與液面相切會影響測定結(jié)果。減小或消除這些因素引起誤差的措施是：恒溫、控制氣泡逸出速率恒定、毛細(xì)管干凈以及毛細(xì)管與液面相切。滴液漏斗放水的速度過快對實驗結(jié)果有沒有影響？為什么？答：若放水速度太快，會使抽氣速度太快，氣泡的形成與逸出速度快而不穩(wěn)定，致使讀數(shù)不穩(wěn)定，不易觀察出其