物理化学实验习题五

物理化学实验习题五

问答题

问答题答案

问答题

1.用氧弹量热计测定有机化合物的燃烧热实验, 有的实验教材上要求在量热测定时，在氧弹中加几滴纯水，然后再充氧气、点火，请说明加的这几滴水的作用是什么？

2.某研究所，需要测定牛奶样品的热值，请提出所需仪器及实验步骤。

3.在量热实验中(例如溶解热的测定)经常要用电能对量热计进行能当量的标定, 请绘出电能测量线路, 并加以说明。

4.某种不可燃固体物质, 加热可使它分解成为另一种固体和一种气体, 请设计一个实验以测定上述分解反应的∆H$和∆S$, 简要叙述实验方法和所依椐的热力学原理, 不必绘出实验装置图。

5.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。

④若恒温槽控制的温度略低于室温, 应采取什么措施才能达到恒温目的(不用现成的致冷器)?

6.欲用溶液法测定溴苯的偶极矩，现查得溴苯、苯、乙醇、环己烷、四氯化碳、水的一些物理常数如下：

溴苯苯乙醇环己烷四氯化碳水

密度ρ20/g·cm-3 1.4950 0.879 0.789 0.7786 1.600 0.9982

折光率n20 1.5594 1.5011 1.3614 1.4266 1.4603 1.3330

沸点T b/℃156.43 80.3 78 80 75.5 100

7.已知某物质的相对分子质量为146, 它溶于环己烷中, 但不知道它在环己烷中是以单体还是二聚体，或两者的平衡状态存在。请提出一种实验方法, 对该物质在环己烷中的存在状况作出判断（需说明方法、需已知和测定的数据）。

8.测定萘-苯的固液二组分相图，请写出所需仪器、实验步骤。

注：苯的凝固点是 5.5℃，萘的凝固点是80℃。

9.强电解质稀溶液符合∧m= ∧- A c1/2规律，请设计一个实验方案，以求出 KNO3稀溶液的∧m与c的具体函数关系式（写明实验方法原理，测定线路及主要测定步骤）。10.在电导仪说明书中，常指出测电解质溶液用镀了铂黑的电导电极(电导池), 而测蒸馏水电导时应用光亮铂电极, 你认为这是为什么?

11.用界面移动法测定H+ 的迁移数时, 为什么选用一定浓度的CdCl2溶液作为指示溶液?

12.试解释双液电池所用盐桥，何以常用琼脂作支持物。

13.在图中所示的电池的A，B 两极上，要求加上0.1254 V 电压（直流）。说明如何用电位差计实现这一要求。

14.用电位差计测定原电池的电动势时，标准化这一操作起什么作用？要测得精确的电动势值，测定操作的关键是什么？

15.在用对消法测定电池电动势的装置中，要使用电位差计及检流计，当选用电位差计的型号及检流计的型号时，要注意什么问题？

16.请设计一电化学实验，测定下列反应的等压热效应，并说明其理论根据（不写实验装置及实验步骤）。

Ag(s) + HCl(aq) ＝AgCl(s)↓ + 1/2 H2(g)

17.你在那个物化实验中使用过标准电池? 简述它在实验中起的作用, 它是提供标准电极电位, 还是提供标准电流, 还是标准电位差?

18.测定电极在有电流通过时的电极电势，通常采用三电极的方法,请画出此测量装置的示意图, 并标出三个电极的名称。

19.在H2超电势测定实验中，鲁金毛细管的作用是什么? 实验线路中为什么要有三个电极，它们的作用是什么？

20.在甲酸氧化反应动力学的实验中，在水溶液中，甲酸被溴氧化的反应机理经研究确认可用下式表示:

HCOO-+ Br2─→ CO2+ HBr + Br- (1)

在该反应体系中又同时存在以下二个平衡：

HCOOH ＝H+ + HCOO-………… (2) K a

Br-+ Br2＝Br (3)

问(A) 请导出反应(1) 完整的速率方程式

(B) 请问应控制什么样的条件，才能得到如下简化了的反应速率方程

－d[Br2] / d t = k [HCOOH][Br2]

21.反应C2O+ Br2─→ 2CO2↑+ 2Br-请提出做该反应的宏观动力学测定的两种实验方法，对其中的一种方法设计测定该反应的C2O和Br2的反应级数的实验方案。

22.用物理法对某一反应的宏观动力学性质进行实验测定时，选择跟踪反应的某一物理量，一般希望它具有什么条件？

23.在室温20℃，标准大气压力下，用量氧气体积的方法测定30.0℃反应

H2O2─→ H2O + 1/2 O2的反应速率常数, 测定装置中量气管体积为 50 cm3，若测定时取过氧化氢溶液20 cm3，则该溶液的浓度最大不能超过何值，才能适应所用的量气管。（假设O2服从理想气体方程）。

24. 绘制惠斯登电桥的原理图。

25.在热导式热量计中, 把分别处在283.15K的1.0763 g 四甲基硅烷和1.7211g 的四甲基锡相混合，并自动记录由混合热所产生的峰面积A1, 再在热量计中的电阻为28.132 的加热器上通以0.068450 A的电流14.193 s, 同样自动记录此热效应所产生的峰面积A2 (温度同为283.15 K), 并得到A2/A1=1.3011。

(1) 计算这两个液体样品在283.15 K时的混合焓

(2) 计算摩尔混合焓和混合物{(1-x)Si(CH3)4+x Sn(CH3)4}中的摩尔分数x。

问答题答案

1．答案

希望产物H2O 尽快凝聚为液态水。

2．答案

仪器：氧弹燃烧热测定仪一套

步骤：(1) 水当量的测量；

(2) 空白滤纸的热能测定；

(3) 牛奶样品用滤纸吸取烘干称重进行测量。

3．答案