物理化学实验问题详解1
物理化学实验所有课后习题和思考题答案
物理化学实验所有课后习题和思考题答案Revised final draft November 26, 2020实验一燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统哪些是环境系统和环境间有无热交换这些热交换对实验结果有何影响如何校正提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状萘和苯甲酸的用量是如何确定的提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些本实验成功的关键因素是什么提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-220实验二凝固点降低法测定相对分子质量1. 什么原因可能造成过冷太甚若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高说明原因。
答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。
若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。
根据公式和可知由于溶液凝固点偏低,T f偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。
2. 寒剂温度过高或过低有什么不好?答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。
3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。
(完整版)物理化学实验思考题及答案全解
实验一燃烧热的测定1.搅拌太慢或太快对实验结果有何影响?答案:搅拌的太慢,会使体系的温度不均匀,体系测出的温度不准,实验结果不准,搅拌的太快,会使体系与环境的热交换增多,也使实验结果不准。
2.蔗糖的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品蔗糖时,内筒水是否要更换和重新调温?答案:用台秤粗称蔗糖0.5克,压模后用分析天平准确称量其重量。
操作略。
内筒水当然要更换和重新调温。
3.燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作?答案:应清洗干净并檫干。
4.氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么?答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。
5.测定量热计热容量与测定蔗糖的条件可以不一致吗?为什么?答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是3.0升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。
6.实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗?答案:有热损耗,搅拌适中,让反应前内筒水的温度比外筒水低,且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。
7.药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行?答案:需要干燥,否则称量有误差,且燃烧不完全。
不行。
8.如何确保样品燃烧完全?答案:充氧量足够,药品干燥,药片压的力度适中其他操作正常。
9.充氧的压力和时间为多少?充氧后,将如何操作?答案:2.5MPa,充氧时间不少于30S。
用万用电表检查两电极是否通路(要求约3至10Ω);检漏。
10.搅拌时有摩擦声对实验结果有何影响?答案:说明摩擦力较大,由此而产生的热量也较多,使结果偏大(数值)。
11.本实验中,那些为体系?那些为环境?答案:氧弹、内筒、水为体系;夹套及其中的水为环境。
12.压片时,压力必须适中,片粒压的太紧或太松对实验结果有何影响?答案:片粒压的太紧,使燃烧不完全,结果偏小(数值)。
片粒压的太松,当高压充氧时会使松散药粉飞起,使得真正燃烧的药品少了,结果偏小(数值)。
物理化学实验思考题及参考答案
物理化学实验思考题及参考答案物理化学实验思考题及参考答案在物理化学实验中,我们经常会遇到一些思考题,这些问题旨在帮助我们深入理解实验原理和现象。
在本文中,我们将讨论一些常见的物理化学实验思考题,并给出参考答案。
1. 为什么在酸碱滴定实验中,我们需要使用指示剂?在酸碱滴定实验中,我们使用指示剂来确定滴定终点。
指示剂是一种能够在酸碱溶液中显示颜色变化的物质。
这是因为指示剂分子的结构会随着溶液的酸碱性发生变化,从而导致颜色的改变。
通过观察颜色的变化,我们可以确定滴定终点,即酸碱溶液的摩尔比例达到了化学计量比。
2. 在电化学实验中,为什么我们需要使用盐桥?在电化学实验中,我们常常使用盐桥来连接两个电解池。
盐桥是由浸泡在盐水中的玻璃棒或纸条组成的。
它的作用是维持两个电解池中离子的平衡。
当电解池中的离子发生反应时,会产生正负电荷的不平衡。
盐桥通过离子的迁移来平衡这种电荷差异,使得电解池中的反应能够持续进行。
3. 在溶解度实验中,为什么我们需要加热?在溶解度实验中,加热可以增加溶质与溶剂之间的碰撞频率和能量,从而促进溶质的溶解。
根据热力学原理,加热可以增加系统的熵,使得溶解过程更加有利。
此外,加热还可以减小溶质与溶剂之间的相互作用力,从而降低溶质的溶解度。
4. 在气体收集实验中,为什么我们需要使用水槽?在气体收集实验中,我们通常会使用水槽来收集气体。
这是因为水槽中的水可以起到密封容器的作用,防止气体泄漏。
另外,水槽中的水还可以使得气体在收集过程中与空气隔离,避免与空气中的氧气或其他气体发生反应。
5. 在红外光谱实验中,为什么我们需要使用KBr片?在红外光谱实验中,我们通常会使用KBr片来制备样品。
这是因为KBr是一种透明的无机盐,它可以将样品均匀地分散在红外光谱仪的光束中。
此外,KBr本身在红外光谱范围内没有吸收峰,不会干扰样品的红外光谱图谱。
总结起来,物理化学实验中的思考题可以帮助我们更好地理解实验原理和现象。
物理化学问答题分析解析
1. 什么在真实气体的恒温PV-P曲线中当温度足够低时会出现PV值先随P的增加而降低,然后随P的增加而上升,即图中T1线,当温度足够高时,PV值总随P的增加而增加,即图中T2线?答:理想气体分子本身无体积,分子间无作用力。
恒温时pV=RT,所以pV-p线为一直线。
真实气体由于分子有体积且分子间有相互作用力,此两因素在不同条件下的影响大小不同时,其pV-p曲线就会出现极小值。
真实气体分子间存在的吸引力使分子更靠近,因此在一定压力下比理想气体的体积要小,使得pV<RT。
另外随着压力的增加真实气体中分子体积所点气体总体积的比例越来越大,不可压缩性越来越显著,使气体的体积比理想气体的体积要大,结果pV>RT。
当温度足够低时,因同样压力下,气体体积较小,分子间距较近,分子间相互吸引力的影响较显著,而当压力较低时分子的不可压缩性起得作用较小。
所以真实气体都会出现pV 值先随p的增加而降低,当压力增至较高时,不可压缩性所起的作用显著增长,故pV值随压力增高而增大,最终使pV>RT。
如图中曲线T1所示。
当温度足够高时,由于分子动能增加,同样压力下体积较大,分子间距也较大,分子间的引力大大减弱。
而不可压缩性相对说来起主要作用。
所以pV值总是大于RT。
如图中曲线T2所示。
2.为什么温度升高时气体的粘度升高而液体的粘度下降?答:根据分子运动理论,气体的定向运动可以看成是一层层的,分子本身无规则的热运动,会使分子在两层之间相互碰撞交换能量。
温度升高时,分子热运动加剧,碰撞更频繁,气体粘度也就增加。
但温度升高时,液体的粘度迅速下降,这是由于液体产生粘度的原因和气体完全不同,液体粘度的产生是由于分子间的作用力。
温度升高,分子间的作用力减速弱,所以粘度下降。
3.压力对气体的粘度有影响吗?答:压力增大时,分子间距减小,单位体积中分子数增加,但分子的平均自由程减小,两者抵消,因此压力增高,粘度不变。
4.两瓶不同种类的气体,其分子平均平动能相同,但气体的密度不同。
物理化学实验答案1
物理化学实验答案1 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一、溶液中的等温吸附五、注意事项1.溶液的浓度配制要准确,活性炭颗粒要均匀并干燥2. 醋酸是一种有机弱酸,其离解常数Ka = 1.76× ,可用标准碱溶液直接滴定,化学计量点时反应产物是NaAc,是一种强碱弱酸盐,其溶液pH 在8.7 左右,酚酞的颜色变化范围是8-10,滴定终点时溶液的pH 正处于其内,因此采用酚酞做指示剂,而不用甲基橙和甲基红。
直到加入半滴NaOH 标准溶液使试液呈现微红色,并保持半分钟内不褪色即为终点。
3.变红的溶液在空气中放置后,因吸收了空气中的CO2,又变为无色。
4. 以标定的NaOH 标准溶液在保存时若吸收了空气中的CO2,以它测定醋酸的浓度,用酚酞做为指示剂,则测定结果会偏高。
为使测定结果准确,应尽量避免长时间将NaOH 溶液放置于空气中。
七、讨论1. 测定固体比表面时所用溶液中溶质的浓度要选择适当,即初始溶液的浓度以及吸附平衡后的浓度都选择在合适的范围内。
既要防止初始浓度过高导致出现多分子层吸附,又要避免平衡后的浓度过低使吸附达不到饱和。
2. 按朗格谬尔吸附等温线的要求,溶液吸附必须在等温条件下进行,使盛有样品的磨口锥形瓶置于恒温器中振荡,使之达到平衡。
本实验是在空气浴中将盛有样品的磨口锥形瓶置于振荡器上振荡。
实验过程中温度会有变化,这样会影响测定结果。
3.由实验结果可知,活性炭在醋酸溶液中的吸附为单分子层吸附,可用Langmuir 吸附等温式表征其吸附特性。
用溶液吸附法测定活性炭比表面积,不需要特殊仪器,但测定过程中要防止溶剂挥发,以免引起测量误差。
此外,由于忽略界面上被溶剂占据部分,因此由这一方法所测得的比表面积一般偏小。
但由于方法简便,可以作为了解固体吸附剂特性的一种简便方法。
八、思考题(供参考)1.吸附作用与哪些因素有关?固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同?答:吸附作用与温度、压力、溶剂、吸附质和吸附剂性质有关。
物理化学实验简答题
实验一乙酸乙酯皂化反应简答题1.在乙酸乙酯皂化反应中,为什么所配NaOH和乙酸乙酯必须是稀溶液?2. 为何乙酸乙酯皂化反应实验要在恒温条件下进行,且氢氧化钠和乙酸乙酯溶液在混合前还要预先恒温?3. 电导池常数如何校正?4. 为什么乙酸乙酯皂化反应可用电导结果测其不同时刻的浓度变化?测定时对反应液的浓度有什么要求?为什么?5. 在乙酸乙酯皂化反应中,假设反应起始时间计时不准,对反应速度常数K有何影响?为什么?6. 乙酸乙脂皂化反应中,反应起始时间必须是绝对时间吗?为什么?7. 对乙酸乙酯皂化反应,当a=b时,有x=K(G0 -G t ),c=K(G0 -G∞)。
假设[NaOH]≠[酯]时应怎样计算x和c值?8. 某人使用电导率仪时,为快而保险起见老在最大量程处测定,这样做行吗?为什么?测量水的电导率时,能否选用仪器上ms -1量程来测量,为什么?9. 电导率测量中,由于恒温槽性能不佳,温度逐渐升高,由此导致不同浓度时的K c 值将发生什么变化?10. 在乙酸乙酯造化反应实验过程中,我们先校正电极常数,后测定水以及溶液的电导率,请表达原因、操作过程以及目的?11. 在乙酸乙酯皀化实验中为什么由0.0100mol·dm-3的NaOH溶液测得的电导率可以认为是κ0?12.在乙酸乙酯皀化实验中为什么由0.0100mol·dm-3的CH3COONa溶液测得的电导率可以认为是κ∞?13.在乙酸乙酯皀化实验中如果NaOH和乙酸乙酯溶液为浓溶液时,能否用此法求k值,为什么?14. 乙酸乙酯皂化反应实验中,乙酸乙酯溶液应在使用前现配,目的是什么?15. 乙酸乙酯皂化反应实验中,反应体系的电导率随温度变化情况如何?16.在乙酸乙酯皀化实验中铂电极的电极常数是如何确定的?17、在乙酸乙酯皀化实验中电导率仪面板上温度补偿旋钮有何用途?怎样使用?18. 乙酸乙酯皂化反应是通过利用测定反应体系在不同时刻的电导或者电导率来跟踪产物和反应物浓度的变化,试问,溶液的电导或者电导率和反应物或者产物的浓度之间是什么样的关系?19.在乙酸乙酯皀化实验中,电导率仪上纯水电阻率旋有1-18MΩ-cm档位,本实验选择哪个位置?20.在乙酸乙酯皀化实验中,测定活化能Ea,选择∆T= T2- T1在多大范围较好?为什么?21.在乙酸乙酯皀化实验中,铂电极的电极常数与哪些因素有关?22.在乙酸乙酯皀化实验中,电导率仪面板上有哪几个量程按钮?23.在乙酸乙酯皀化实验中铂电极的电极常数有何用途?24. 在乙酸乙酯皂化反应中,溶液的电导值怎样变化?为什么?25. 乙酸乙酯皂化反应中,假设反应起始时间计时不准,对反应速度常数K有何影响?为什么?26. 在乙酸乙酯皂化反应中,如何由不同温度下反应的速率常数求该反应的活化能?27. 反应分子数和与反应级数是两个完全不同的概念,反应级数只能通过实验来确定。
物理化学实验习题及答案
物理化学实验习题及答案2013-01-14 00:08恒温槽的性能测试习题:一、优良的恒温槽应具备那些条件二、电热器功率过大有何缺点三、接触温度计可否当温度计用四、恒温槽灵敏度过低,又 T ——t 曲线有何影响五、欲提高恒温槽的灵敏度,有那些途径六、电子继电器的工作原理,起何作用H 2O 2分解反应速率常数的测定习题:一、为什么反应开始不立即收集氧气,而要在反应进行一段时间后再收集氧气进行测定二、读取氧气体积时量气管及水准瓶中水面处于同一水平位置的作用 何在三、反应过程中为什么要匀速搅拌 匀速搅拌对测定结果会产生怎 的影响四、H 2O 2和KI 溶液的初始浓度对实验结果是否有影响 应根据什么 条件选择它们弱电解质电离常数的测定—分光光度法习题:一、在配置溶液时,加入HCl、HAc和NaAc溶液各起什么作用二、溶液A和溶液B的起始浓度,是否一定要相同液相反应平衡常数的测定习题:一,引起本实验误差的可能因素是什么二,你认为如何提高本实验的精度三,如Fe3+,SCN-离子浓度较大时,则不能按公式来计算Kc的值,为什么四,为什么可用FeSCN2+与消光度比乘SCN-计算FeSCN2+平电导法测定弱电解质电离常数习题:1.测定金属与电解质溶液电阻的方法有何不同为什么测定溶液电阻要用交流电源2.测定溶液电导时为什么要恒温3.为什么交流电源通常选择在约1000/s,如为了防止极化,频率高一些,不更好吗试权衡利弊.乙醇---环己烷溶液的折射率-组成曲线的绘制习题:一、在测定中,溶液过热或分馏不彻底将使得相图图形发生什么变化二、做乙醇—环己烷溶液的折光率-组成曲线目的时什么三、每次加入蒸馏瓶中的环己烷或乙醇是否安记录表规定的精确值来进行四、如何判断气-液相达到平衡状态T g=T l搜集气相冷凝液的小球大小对实验结果有无影响五、测定纯物质的沸点时,为什么要求蒸馏瓶必须是干燥的测混合液的沸点与组成可不必洗净,为什么六、平衡时,气液两相温度应不应该一样怎么防止有温度差异七、我们测得的沸点与标准的大气压的沸点是否一样旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数习题:一、在测量蔗糖转化速率常数时,选用长的旋光管好还是短的旋光管好二、为什么可用蒸馏水来校正旋光仪的零点三、在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正在本实验中,若不进行校正,对结果是否有影响四、使用旋光仪时以三分视野消失且较暗的位置读数,能否以三分视野消失且较亮的位置读数哪种方法更好静态法测定液体饱和蒸汽压习题:一、静态法测定液体饱和蒸汽压的原理二、能否在加热情况下检查是否漏气三、如何让判断等压计中试样球与等压时间空气已全部排出如未排尽空气对实验有何影响四、实验时抽气和漏入空气的速度应如何控制为什么五、升温时如液体急剧汽化,应如何处理六、每次测定前是否需要重新抽气七、等压计的U型管内所贮液体有何作用答案恒温槽的性能测试一、答:1、热容量要大一些;2、加热器的导热性能好,而且功率要适当;3、搅拌要强烈而均匀;4、接触温度计和控制器动作灵敏;5、接触温度计,搅拌器和加热器要适当靠近一些;二、答:电热器功率过大会造成恒温介质受热不均匀,这样温度计测的温度比恒温介质高,影响恒温槽的性能;三、答:可以,接触温度计是一支可以导电的特殊水银温度计;四、答:这样会造所测温度最大值与最小植之差很大,说明它的恒 温性能差;五、答:1、把恒温糙各部件调节到合适的状态下;2、合理的布置恒温槽各部件的位置;3、合理的操作恒温槽仪器;4、恒温槽的灵敏度与环境温度有关;六、答:温度控制器常用继电器和控制器组成,从接触温度计发来的信号经控制电路放大后,推动继电器去开关电热器;H 2O 2分解反应速率常数的测定一、答:因为一开始排出来的气体是实验管道中的空气,而不是反应生成的氧气,故立即收集会降低实验的准确性;二、答:可以保持内外气压相同,有利于收集气体;三、答:一方面可以加速反应进程,另一方面可以使反应进度得到适当的控制,便于观察;四、答:有影响;浓度会影响反应速度,浓度越高反应速度越快;应选择低浓度的H 2O 2溶液,有利于观察实验现象及便于控制反应进度;弱电解质电离常数的测定—分光光度法1、答:甲基橙为不稳定有机物,在溶液中存在下列平衡:Hln=H++ln-加入HCl溶液可使反应向左进行,进而得到较纯的Hln物质,加入NaAc溶液时,可使反应向右进行,得到较纯的ln-物质,同时加入HAc 和NaAc溶液,得到Hln和ln-;2、答:C标=40.2/100=0.08C A=100.08+100.1/100=0.018C B=100.08+250.04/100=0.018溶液A和溶液B的起始浓度相同;液相反应平衡常数的测定1、答:在实验过程中,不同浓度溶液的配制过程以及用仪器测定消光度的过程都可能引起实验产生误差;此外,在绘制吸收光谱图,确定入射光波长的过程中也会产生误差;2、答:一方面,认真仔细配制溶液,尽量减少误差;另一方面,多次测量求平均值;3、答:当Fe3+,SCN-离子浓度大时,发生多个反应,不仅仅是单一的生成FeSCN2+的反应,因此Kc受多个反应的影响,而不能单单按照公式计算;4、答:对一号烧杯Fe3+,SCN-与反应达平衡,可认为SCN-全部消耗,此平衡硫氰合铁离子的浓度为反应开始时硫氰酸根离子的浓度,而消光度比是2,3,4号溶液的消光度分别与1号消光度之比,则FeSCN2+平=消光度比×FeSCN2+平1=消光度比×SCN2+始.电导法测定弱电解质电离常数1、答:①测定金属的电阻用欧姆定律R=U/I,通过电表测量电阻;测定电解质溶液的电阻用电导率仪测定k值,然后再求摩尔电导率,进而求出溶液电阻.②测定溶液电阻有其特殊性,不能用直流电源,当直流电源通过溶液时,由于电化学反应的发生,不但使电极附近溶液的浓度变化引起浓差极化,还会改变两极本质.2、答: 温度对电导有影响,同种离子在不同温度下的电离平衡常数不同,故溶液电导也不同.3、答:使用频率高一些的交流电源容易造成误差与测量结果的不准确.乙醇---环己烷溶液的折射率-组成曲线的绘制一、答: 溶液过热使得实测温度偏高; 分馏不彻底导致溶液的组成有变化,即在同等测量温度下,当含量低于衡沸组成时环己烷的含量升高乙醇含量降低,高于衡沸组成时乙醇含量升高环己烷含量降低. 两种原因在相图上引起相同的相图图形向上偏移;二、答: 为了在曲线上用内插法求去未知乙醇—环己烷溶液的浓度;三、答:不一定;因为当实际加入量与所要求的有较小的偏差时,只会引起绘制相图的实验点的微小波动,并不会引起多大的实验误差;同时相图中的组成最后确定并不是以实际加入量来确定,而是通过最后折射率的大小来确定;四、答:在一定的温度下,溶液气液相的组成均不随温度而变化;即可达到平衡状态;有影响;因为存放气相冷凝液的小球部分不能过大,否则稳定的沸腾温度是很难获得的;五、答:根据溶液的依数性,如果有其它液体加入会使沸点升高;因为在配制一系列不同组成的溶液时,当实际加入量与所要求的有较小的偏差时,只会引起绘制相图的实验点的微小波动,并不会引起多大的实验误差;并且相图中的组成最后确定并不是以实际加入量来确定,而是通过最后折射率的大小来确定;六、答、温度应该一样,温度的差异原因有①与环境的热交换:②加热设备的工作性能有关.③个人的操作精度.我们可以从这三点入手;七、答:不一样,因为实验的温度会影响气液界面的气压,还有实际压力液并不是正好是标准大气压,我们需要校准.旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数1、答:长度适宜较好.2、答:因为生成物与反应物都是以H2O作溶剂的,固应先消除H2O带来的影响;3、答:1校正目的为使测量更准确,2若不进行校正,会使结果产生一定的误差;4、答:不能以三分视野消失且较亮的位置读数.由于人的视觉在暗视野下时对明暗均匀与不均匀有较大敏感,若采用明亮的视野,不易辨别三个视野的消失,即不能用三分视野消失且较亮的位置读数.静态法测定液体饱和蒸汽压1、答:纯液体的饱和蒸汽压是随温度的改变而改变的;当温度升高时,蒸汽压增大,温度降低时则蒸汽压减小;当蒸汽压与外界压力相等时,液体便沸腾,此时测到的外界压力即为该液体的饱和蒸汽压;2、答:不能,因为加热可使饱和蒸汽压升高,致使真空泵的压力表读书降低,此结果与漏气产生的结果一样,故检查不出是否漏气;3、答:如果抽气过程中直至没有气泡通过u型管中的液体逐出,即为空气已全部排出;没有排尽空气会造成液体的饱和蒸汽压降低;4、答:抽气和漏气速度都应缓慢进行,因为抽气速度快时将导致液体成串上升无法控制;漏气速度快时会引起U型管水柱倒流;5、答:马上降低恒温槽内水的温度;6、答:由于同一液体的饱和蒸汽压只与温度有关,温度改变,蒸汽压会在原有基础上变化;7、答:利用U型管双臂液面高度相等,判断液柱两边压力相等进而测出液体的饱和蒸汽压;。
物化实验六个参考题略解 (1)
一 皂化反应1、本实验中,被测溶液的电导是哪些离子的贡献?反应过程中溶液的电导为何会发生变化?答: Na +1、OH -1、CH3COO -1,OH -1减少而CH3COO -1增加,又由于OH -1的迁移速率要大于CH3COO -1的迁移速率,电导率会逐渐减小。
2 本实验中公式9的应用条件是什么?本实验是采取哪些措施来满足这些条件的?答:(1)反应开始时以及反应过程中两种反应物浓度相等,(2)反应过程中近似的认为乙酸乙酯和乙醇不导电,反应过程中电导率的变化完全是由于反应物OH 不断被产物CH3COO 所取代而引起的(3)稀溶液中每种强电解质的电导率与其浓度成正比,溶液的总电导率等于组成溶液的电解质的电导率之和。
反应开始时操作尽可能快、尽可能完全的使两种溶液等浓度等体积混合。
3 反应开始时为什么要尽可能快、尽可能完全的使两种溶液混合?答:为了在计算机出图前完成混合,并且满足反应时两种反应物浓度相等。
4、根据式(8)作图,可从所得直线的斜率求算速率常数,但需要相关数据。
试设想如何通过实验直接测得。
答:0κ,配制C/2的氢氧化钠溶液测量其电导率;∞κ,直接测定C/2浓度的醋酸钠溶液的电导率为κ∞。
5、本实验中,应如何对电导率仪进行校正?答:将补偿温度调至25℃,然后在“测量档”测定C/2的氢氧化钠溶液的电导率,将其值调至“8”附近。
二 电动势的测定1 电池表达式中,左侧为负极,右侧为正极,负极是阳极,正极为阴极。
2 测量电动势时应如何连接电位差计和待测溶液,为什么?答:电位差计正极连线连接待测电池正极,负极连负极。
为了形成电路的抵消作用。
3 在配制已知溶液时,如果所用固体NaAc 吸水,对所测定电池的电动势及pH 值有何影响? 答:吸水导致所用醋酸钠的量偏少,导致ph 值偏小,而所测电动势偏大。
参考教材公式9,12.4 本实验所用盐桥内的电解质是什么?在制备盐桥时,电解质的选择应注意什么?答:KNO3,参考物理化学教材相应部分,三条内容。
物理化学实验部分实验思考题及参考答案
实验八十三 最大泡压法测定溶液的表面力1、简述最大泡压法测定溶液的表面力的实验原理。
答:实验装置如图83-4所示。
将被测液体装于测定管中,打开滴液瓶活塞缓缓放水抽气,系统不断减压,毛细管出口将出现一小气泡,且不断增大。
若毛细管足够细,管下端气泡将呈球缺形,液面可视为球面的一部分。
随着小气泡的变大,气泡的曲率半径将变小。
当气泡的半径等于毛细管的半径时,气泡的曲率半径最小,液面对气体的附加压力达到最大,如图5所示。
在气泡的半径等于毛细管半径时:p =p 外气泡的压力: p=p 大气-2γ/r气泡外的压力: p 外=p 系统+ρgh实验控制让毛细管端口与液面相切,即使h=0,p 外= p 系统根据附加压力的定义及拉普拉斯方程,半径为r 的凹面对小气泡的附加压力为△p max = p 大气- p 系统= p 最大=2γ/r (6)于是求得所测液体的表面力为max 'max 2p K p r ∆=∆=γ (7)此后进一步抽气,气泡若再增大,气泡半径也将增大,此时气泡表面承受的压力差必然减小,而测定管中的压力差却在进一步加大,所以导致气泡破裂从液体部逸出。
最大压力差可用数字式压力差仪直接读出,K ′称为毛细管常数,可用已知表面力的物质来确定。
2、简述测定不同浓度正丁醇水溶液的表面力,计算表面吸附量和正丁醇分子横截面积的实验原理。
答:根据能量最低原则,当溶质能降低溶剂的表面力时,溶质表面层中的浓度比溶液部大;反之,溶质使溶剂的表面力升高时,溶质表面层中的浓度比部的浓度低。
这种表面浓度与溶液部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。
表面吸附的多少常用表面吸附量Γ表示,其定义为:单位面积表面层所含溶质的物质的量比与同量溶剂在本体溶液中所含溶质的物质的量的超出值。
显然,在指定的温度和压力下,溶质的吸附量与溶液的表面力及溶液的浓度有关,从热力学方法可知它们之间的关系遵守吉布斯(Gibbs )吸附等温方程: T⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Γdc d RT cγ 用吉布斯吸附等温式计算某溶质的吸附量时,可由实验测定一组恒温下不同浓度c 时的表面力,以γ对c 作图,可得到γ-c 曲线,将曲线上某指定浓度下的斜率d γ/d c 代人(2)式,即可求得该浓度下溶质在溶液表面的吸附量Γ。
物理化学实验1
实验一环己烷—乙醇恒压气液平衡相图绘制四、思考题:(1) 如何才能准确测得溶液的沸点?为了得到预期的分离效果,设计精馏装置必须掌握准确的气液平衡数据,也就是平衡时的气、液两相的组成与温度、压力间的依赖关系。
(2) 埃立斯平衡蒸馏器有什么特点?其中蛇管的作用是什么?保持气相和液相平衡;让气相冷凝液滴入接受器11(3) 埃立斯平衡蒸馏器为何要上下保温?为何气相部位(套管8)温度应略高于液相部位(套管6)温度?加热一定时间后溶液开始沸腾,气、液两相混合物经蛇管口喷于温度计底部;为了防止蒸气过早的冷凝,通过可控硅调压器将上保温电热丝加热(4) 试简述在本实验过程中,埃立斯平衡蒸馏器是如何实现气液两相同时循环的?在沸腾器P中盛有一定组成的二元溶液,在恒压下加热。
液体沸腾后,逸出的蒸气经完全冷凝后流入收集器R。
达一定数量后溢流,经回流管流回到P。
由于气相中的组成与液相中不同,所以随着沸腾过程的进行,P、R两容器中的组成不断改变,直至达到平衡时,气、液两相的组成不再随时间而变化,P、R两容器中的组成也保持恒定。
分别从R、P中取样进行分析,即得出平衡温度下气相和液相的组成。
实验二: 溶液表面张力测定(1)实验时,为什么毛细管口应处于刚好接触溶液表面的位置,如插入一定深度对实验有什么影响?这样可以产生表面张力,如果插入一定深度,则所受压力就会增大。
对于毛细管,理想情况下气泡在变化过程中总是呈球形。
当气泡半径最小且等于毛细管的半径R时,气泡内外的压力差△P最大。
(2) 在毛细管口所形成的气泡什么时候半径最小?当气泡内外的压力差△P最小(3) 实验中为什么要测定水的△P0,max?由于直接测量毛细管的半径较为困难,因此可以采用相对法来测量。
(4) 为什么要求从毛细管中逸出的气泡必须均匀而间断?如何控制出泡速度?怕产生大的气泡影响测量准确性;通过活塞10调节水滴滴入增压瓶11中的速度实验三量气法测定一级反应速率系数(1)反应中KI起催化作用,它的浓度与实验测得的表观反应速率系数k1的关系如何?反应速率与H2O2的浓度的一次方成正比.(2)实验中放出氧气的体积与已分解了的H2O2溶液浓度成正比,其比例常数是什么?试计算5mL 3%H2O2溶液全部分解后放出的氧气体积(25℃,101.325kPa,设氧气为理想气体,3% H2O2溶液密度可视为1.00 g /cm3 )。
物理化学实验问题详解
一、溶液中的等温吸附五、注意事项1.溶液的浓度配制要准确,活性炭颗粒要均匀并干燥2. 醋酸是一种有机弱酸,其离解常数Ka = 1.76× ,可用标准碱溶液直接滴定,化学计量点时反应产物是NaAc,是一种强碱弱酸盐,其溶液pH 在8.7 左右,酚酞的颜色变化范围是8-10,滴定终点时溶液的pH 正处于其内,因此采用酚酞做指示剂,而不用甲基橙和甲基红。
直到加入半滴NaOH 标准溶液使试液呈现微红色,并保持半分钟内不褪色即为终点。
3.变红的溶液在空气中放置后,因吸收了空气中的CO2,又变为无色。
4. 以标定的NaOH 标准溶液在保存时若吸收了空气中的CO2,以它测定醋酸的浓度,用酚酞做为指示剂,则测定结果会偏高。
为使测定结果准确,应尽量避免长时间将NaOH 溶液放置于空气中。
七、讨论1. 测定固体比表面时所用溶液中溶质的浓度要选择适当,即初始溶液的浓度以及吸附平衡后的浓度都选择在合适的范围内。
既要防止初始浓度过高导致出现多分子层吸附,又要避免平衡后的浓度过低使吸附达不到饱和。
2. 按朗格谬尔吸附等温线的要求,溶液吸附必须在等温条件下进行,使盛有样品的磨口锥形瓶置于恒温器中振荡,使之达到平衡。
本实验是在空气浴中将盛有样品的磨口锥形瓶置于振荡器上振荡。
实验过程中温度会有变化,这样会影响测定结果。
3.由实验结果可知,活性炭在醋酸溶液中的吸附为单分子层吸附,可用Langmuir 吸附等温式表征其吸附特性。
用溶液吸附法测定活性炭比表面积,不需要特殊仪器,但测定过程中要防止溶剂挥发,以免引起测量误差。
此外,由于忽略界面上被溶剂占据部分,因此由这一方法所测得的比表面积一般偏小。
但由于方法简便,可以作为了解固体吸附剂特性的一种简便方法。
八、思考题(供参考)1.吸附作用与哪些因素有关?固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同?答:吸附作用与温度、压力、溶剂、吸附质和吸附剂性质有关。
固体在溶液中的吸附,除了吸附溶质还有溶剂,液固吸附到达平衡时间更长;固体吸附剂吸附气体受温度、压力及吸附剂和吸附质性质影响:气体吸附是放热过程,温度升高吸附量减少;压力增大,吸附量和吸附速率增大;一般吸附质分子结构越复杂,被吸附能力越高。
物理化学题解_1(1-3章)
化学热力学部分习题简解(第一章) 热力学基本定律练习题1-1 0.1kg C 6H 6(l)在O p ,沸点353.35K 下蒸发,已知m gl H ∆(C 6H 6) =30.80 kJ mol -1。
试计算此过程Q ,W ,ΔU 和ΔH 值。
解:等温等压相变 。
n /mol =100/78 , ΔH = Q = n m gl H ∆= 39.5 kJ ,W = - nRT = -3.77 kJ , ΔU =Q +W=35.7 kJ1-2 设一礼堂的体积是1000m 3,室温是290K ,气压为O p ,今欲将温度升至300K ,需吸收热量多少?(若将空气视为理想气体,并已知其C p ,m 为29.29 J K -1 ·mol -1。
)解:理想气体等压升温(n 变)。
T nC Q p d m ,=δ,⎰=300290m ,d RTT pV C Q p =1.2×107 J1-3 2 mol 单原子理想气体,由600K ,1.0MPa 对抗恒外压O p 绝热膨胀到O p 。
计算该过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
(C p ,m =2.5 R)解:理想气体绝热不可逆膨胀Q =0 。
ΔU =W ,即 nC V ,m (T 2-T 1)= - p 2 (V 2-V 1), 因V 2= nRT 2/ p 2 , V 1= nRT 1/ p 1 ,求出T 2=384K 。
ΔU =W =nC V ,m (T 2-T 1)=-5.39kJ ,ΔH =nC p ,m (T 2-T 1)=-8.98 kJ1-4 在298.15K ,6×101.3kPa 压力下,1 mol 单原子理想气体进行绝热膨胀,最后压力为O p ,若为;(1)可逆膨胀 (2)对抗恒外压O p 膨胀,求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度;气体对外界所作的功;气体的热力学能变化及焓变。
(已知C p ,m =2.5 R )。
物理化学实验思考题解答(1)
思考题实验一 燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统?哪些是环境?系统和环境间有无热交换?这些热交换对实验结果有何影响?如何校正?提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状?萘和苯甲酸的用量是如何确定的?提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么?提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-220实验二 凝固点降低法测定相对分子质量1. 什么原因可能造成过冷太甚?若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高?由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高?说明原因。
答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。
若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。
根据公式*f f f f B T T T K m ∆=-=和310B B ff AW M K T W -=⨯∆ 可知由于溶液凝固点偏低, ∆T f 偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。
2. 寒剂温度过高或过低有什么不好?答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。
3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。
《物理化学实验》思考题及参考答案
《物理化学实验》思考题及参考答案物理化学实验思考题及参考答案题目一:溶解度曲线法测定NaCl在纯水中的溶解度问题描述请详细描述溶解度曲线法测定NaCl在纯水中的溶解度的原理和步骤。
参考答案溶解度曲线法是通过测定溶液中某种物质在一定温度下的溶解度与溶液浓度之间的关系来确定该物质在纯水中的溶解度。
步骤如下:1. 首先,准备一系列不同浓度的NaCl溶液。
可以通过称取不同质量的NaCl固体,溶解在已知体积的纯水中,制备溶液。
2. 稳定温度至设定值后,取一定量的溶液,利用适当的方法(如电导仪、折射仪或密度计等),测定其浓度。
3. 重复上述步骤,测定不同浓度的溶液的溶解度。
4. 将浓度与溶解度绘制成曲线图,得到溶解度曲线。
5. 通过分析曲线的斜率和坐标轴的截距,可以求得NaCl在纯水中的溶解度。
题目二:利用红外光谱测定有机物结构问题描述请简要说明红外光谱法是如何用于测定有机物的结构的。
参考答案红外光谱法是一种常用的分析方法,通过测量有机物在红外光谱范围内吸收和发射的红外辐射来确定有机物的结构。
具体步骤如下:1. 首先,将待测有机物制备成薄片或溶解在适当的溶剂中,并涂布在红外光谱仪的样品台上。
2. 打开红外光谱仪,调整仪器的工作模式和参数,将红外光源照射到待测样品上。
3. 通过检测样品吸收和发射的红外辐射,记录并绘制出样品在不同波数下的吸收强度和吸收峰。
4. 根据化学键振动频率与红外光谱的对应关系,对比已知有机物的红外光谱图谱,确定待测有机物的结构。
红外光谱法能够提供有机物分子中的功能基团和结构信息,有助于确定化合物的组成、取代位置及分子结构。
整理的物化实验题1(1)
整理的物化实验题1(1)选择题1、实验测定电池电动势时,采用补偿法这是为了( C )A 测量回路电流保持恒定B 测量回路电压保持恒定C 测量回路的电流接近于零D 测量回路电压接近于零2、若在测量中,通电时间长,会造成电极的极化,其结果为( A)A 测量值比实际值小B 测量值比实际值大C 不会有影响D 正极更正3、饱和蒸汽压测定实验中,测定之前不驱逐空气对测定有何影响?A 沸点偏低B 沸点不变C 沸点偏高D 压力差偏高4、当等压计管b与管c两液面相平时,乙酸甲酯的饱和蒸气压P*与外压P的关系是( C )。
A P*>PB P*<p< p="">C P*=PD P*≠P5、纯液体的饱和蒸气压与温度有何关系?A与温度无关 B 随温度升高而增大C 随温度升高而减小D 随温度降低而增大6、燃烧热实验测定中,量热计水当量是()A 氧弹筒的热容;B 量热计的热容;C水和量热计的热容; D 氧弹筒、水和量热计的热容7、燃烧热实验测定中,实验所需样品的量有何要求?A 可以多一些B 可以少一些C太多太少都不好,在压片后精确称量 D 按规定量粗略称量8、用补偿法测定电池电动势的实验中,若发现检流计始终偏向一边,则可能的原因是( B )A 被测电池的温度不均匀B 被测电极的两极接线反了C 搅拌不充分使浓度不均匀D 检流计灵敏度差9、下述四种电池(或仪器)中,哪一种是不能用作直流电源的: ( C )A 蓄电池B 干电池C标准电池 D 直流稳压电源10、在燃烧热实验中, 若测得ΔcHm=-5140.7 kJ·mol-1, Δ│ΔH│max=25.47kJ·mol-1, 则实验结果的正确表示应是(D )A ΔcHm=-5140.7kJ·mol-1B ΔcHm=-5140.7±25.47kJ·mol-1C ΔcHm=-(5.1407±0.02547)×103kJ·mol-1D ΔcH m=-5140.7±25.5 kJ·mol-111、在测定蔗糖水解实验中, 下列哪一组数据间为线性关系? ( C )A α t ~tB ln α t ~tC ln(α t -α∞) ~tD α t ~ 1/t12、在测定蔗糖溶液的旋光度时, 使用的光源是: ( A )A 钠光灯B 白炽灯C 水银灯D 红外灯13、某同学用对消法测得电池Zn│ZnSO 4(0.1000mol·kg -1)‖KCl(1.0000mol·kg -1)│Ag—AgCl(s) 的电动势与温度的关系为:E/V=1.0367-5.42×10-4(T/K-298),则298 K 时,电池Zn+2AgCl(s)=2Ag+ZnCl 2的可逆热效应为:( A )A -31.2 kJB -200.1 kJC 31.2 kJD 200.1 kJ14、为测定物质在600~100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。
物理化学实验题及参考答案1
物理化学实验一、选择题1. 在BET容量法测定多孔物质比表面的实验中, 为测量低压下气体的压力, 较适宜的是用复合真空计, 它是哪些真空规的复合?(A) 电偶真空规与电离真空规的复合(B) 麦氏真空规与电离真空规的复合(C) 电偶真空规与麦氏真空规的复合(D) 麦氏真空规、电偶真空规和电离真空规的复合2. 使用分光光度计测量吸光度A,为了使测得的A更精确,则应:(A) 在最大吸收波长进行测定(B) 用比较厚的比色皿(C) 用合适浓度范围的测定液(D) 选择合适的波长,比色皿及溶液浓度,使A值落在0 ~ 0.8 区间内3. FeSO4·7H2O 在磁场下称重, 其质量比无磁场时:(A) 增加(B) 减少(C) 不变(D) 不能确定4. 在动态法测定水的饱和蒸气压实验中, 实验温度在80℃~100℃之间, 则所测得的气化热数据是:(A) 水在80℃时的气化热(B) 水在100℃时的气化热(C) 该数值与温度无关(D) 实验温度范围内气化热的平均值5. 为使吸附剂脱附活化, 常要抽真空, 在使用油扩散泵来获得真空的实验中, 正确的操作应是:(A) 采用吸附泵作其前级泵(B) 不必采用前级泵(C) 需要机械泵作为前级泵(D) 可用钛泵作前级泵6. 在测定正丙醇溶液的表面张力实验中,下列哪一组数据之间为线性关系?(γ为表面张力,Γ 为吸附量,c 为浓度)(A) γ~c(B) c/Γ~c(C) lnΓ~c(D) Γ~c7. 若H2流速为F H2, N2流速为F N2, 总流速为F T, 大气压力为p A, 则N2的分压为:(A) p=FFNH22·p A(B) p=FFNT2·pA(C) p=FFHN22·p A(D) p=FF FNT H22·p A8. 在测定中和热的实验中, 试样为10 ml, 中和作用的热效应引起试样的温度改变不到1℃, 根据这样的实验对象, 宜选择的测温元件是:(A) 贝克曼温度计(B) 0.1℃间隔的精密温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻9. 测温滴定实验中, 当用NaOH来滴定H3BO3时, 随着NaOH加入记录仪就记录整个过程的温度变化。
物理化学实验注意事项和问答题
物理化学实验注意事项和问答题一级反应--蔗糖的转化【注意事项】1:装样品时,旋光管管盖旋至不漏液体即可,不要用力过猛,以免压碎玻璃片。
2:在测定α∞时,通过加热使反应速度加快转化完全。
但加热温度不要超过60℃,加热过程要防止溶剂挥发,溶液浓度变化。
3:由于酸对仪器有腐蚀,操作时应特别注意,避免酸液滴漏到仪器上。
实验结束后必须将旋光管洗净。
4:旋光仪中的钠光灯不宜长时间开启,测量间隔较长时应关闭几min,下一次测量前5min开启使光源稳定,以免损坏。
问答题1.本实验是否一定需要校正旋光计的读数?答:不一定。
数据处理时利用㏑(αt-α∞)对t作图得直线,在同一台旋光仪测定时,α的差值与旋光计的零点校正无关。
2.为什么配蔗糖溶液可用粗天平衡量?答:本实验只需要记录αt~t数据,根据㏑(αt-α∞)对t作图求得反应速率常数k,数据处理时不需要知道蔗糖溶液的精确初始浓度,故配蔗糖溶液可用粗天平衡量蔗糖。
3.如何测定α∞?答:将剩余的混合液置于55℃左右的水浴中温热30分钟,以加速水解反应,然后冷却至实验温度,测其旋光度,此值即可认为是α∞。
4.本实验的关键步骤是什么?如何减少误差?答(1) 温度对反应速度影响较大伌??攴?輆程应保愁恒渉。
用搴浴热?应?测α∞旖,温庤丌媜軇飐以免丧生前反且,溶氲?鹄,劀烍轆樋应同旦?儍渶涒?发乻泔昀桓度攉厘从影呌α?犄洋定。
(2)甡于勍应初奋段逗熇较峫,?允度变匔大霌一定褁擨?旖釰嚄?确怇。
1)根扦叉应温岤缌可适弓墒?HCL嚄浓度缌以缨矤反庄旴闰体蒸?压撀浉宒【?愉事顩【08减?磻盝?}漏气?倦刘怬栔斴薶不到搬实骈膁?的猟牸嚆?2缚押气速?蠁?适?必止干衁礁内液体永腬辇偧致佟B内涢乓巫速蒰??3漚定颈过娋?,待?分排鈄?@弯笡婺间?全胨空气,使B管液面上空只含液体的蒸气分子。
AB管必须放置于恒温水浴中的水面以下,否则其温度与水浴温度不同。
4:测定中,打开进空气活塞时,切不可太快,以免空气倒灌入AB弯管的空间中。
浙江大学物理化学实验思考题问题详解
一、恒温槽的性能测试1.影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些?如和提高恒温槽的灵敏度?答:影响灵敏度的主要因素包括:1)继电器的灵敏度;2)加热套功率;3)使用介质的比热;4)控制温度与室温温差;5)搅拌是否均匀等。
要提高灵敏度:1)继电器动作灵敏;2)加热套功率在保证足够提供因温差导致的热损失的前提下,功率适当较小;3)使用比热较大的介质,如水;4)控制温度与室温要有一定温差;5)搅拌均匀等。
2.从能量守恒的角度讨论,应该如何选择加热器的功率大小?答:从能量守恒角度考虑,控制加热器功率使得加热器提供的能量恰好和恒温槽因为与室温之间的温差导致的热损失相当时,恒温槽的温度即恒定不变。
但因偶然因素,如室内风速、风向变动等,导致恒温槽热损失并不能恒定。
因此应该控制加热器功率接近并略大于恒温槽热损失速率。
3.你认为可以用那些测温元件测量恒温槽温度波动?答:1)通过读取温度值,确定温度波动,如采用高精度水银温度计、铂电阻温度计等;2)采用温差测量仪表测量温度波动值,如贝克曼温度计等;3)热敏元件,如铂、半导体等,配以适当的电子仪表,将温度波动转变为电信号测量温度波动,如精密电子温差测量仪等。
4.如果所需恒定的温度低于室温,如何装备恒温槽?答:恒温槽中加装制冷装置,即可控制恒温槽的温度低于室温。
5.恒温槽能够控制的温度范围?答:普通恒温槽(只有加热功能)的控制温度应高于室温、低于介质的沸点,并留有一定的差值;具有制冷功能的恒温槽控制温度可以低于室温,但不能低于使用介质的凝固点。
其它相关问题:1.在恒温槽中使用过大的加热电压会使得波动曲线:( B )A.波动周期短,温度波动大;B.波动周期长,温度波动大;C.波动周期短,温度波动小;D.波动周期长,温度波动小。
2.恒温槽中的水银接点温度计(导电表)的作用是:( B )A.既作测温使用,又作控温使用;B.只能用作控温;C.只能用于测温;D.控制加热器的功率。
3.恒温槽在某温度下恒温,如果用80V加热电压下测得其灵敏度曲线如下图A,则在200V加热电压下的灵敏度曲线最有可能是:( C )4.恒温槽中水银接点温度计的作用是: ( B )A.既作测温使用,又作控温使用;B.用于控温;C.用于测温;D.用于测温差。
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一、溶液中的等温吸附五、注意事项1.溶液的浓度配制要准确,活性炭颗粒要均匀并干燥2. 醋酸是一种有机弱酸,其离解常数Ka = 1.76× ,可用标准碱溶液直接滴定,化学计量点时反应产物是NaAc,是一种强碱弱酸盐,其溶液pH 在8.7 左右,酚酞的颜色变化围是8-10,滴定终点时溶液的pH 正处于其,因此采用酚酞做指示剂,而不用甲基橙和甲基红。
直到加入半滴NaOH 标准溶液使试液呈现微红色,并保持半分钟不褪色即为终点。
3.变红的溶液在空气中放置后,因吸收了空气中的CO2,又变为无色。
4. 以标定的NaOH 标准溶液在保存时若吸收了空气中的CO2,以它测定醋酸的浓度,用酚酞做为指示剂,则测定结果会偏高。
为使测定结果准确,应尽量避免长时间将NaOH 溶液放置于空气中。
七、讨论1. 测定固体比表面时所用溶液中溶质的浓度要选择适当,即初始溶液的浓度以及吸附平衡后的浓度都选择在合适的围。
既要防止初始浓度过高导致出现多分子层吸附,又要避免平衡后的浓度过低使吸附达不到饱和。
2. 按朗格谬尔吸附等温线的要求,溶液吸附必须在等温条件下进行,使盛有样品的磨口锥形瓶置于恒温器中振荡,使之达到平衡。
本实验是在空气浴中将盛有样品的磨口锥形瓶置于振荡器上振荡。
实验过程中温度会有变化,这样会影响测定结果。
3.由实验结果可知,活性炭在醋酸溶液中的吸附为单分子层吸附,可用Langmuir 吸附等温式表征其吸附特性。
用溶液吸附法测定活性炭比表面积,不需要特殊仪器,但测定过程中要防止溶剂挥发,以免引起测量误差。
此外,由于忽略界面上被溶剂占据部分,因此由这一方法所测得的比表面积一般偏小。
但由于方法简便,可以作为了解固体吸附剂特性的一种简便方法。
八、思考题(供参考)1.吸附作用与哪些因素有关?固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同?答:吸附作用与温度、压力、溶剂、吸附质和吸附剂性质有关。
固体在溶液中的吸附,除了吸附溶质还有溶剂,液固吸附到达平衡时间更长;固体吸附剂吸附气体受温度、压力及吸附剂和吸附质性质影响:气体吸附是放热过程,温度升高吸附量减少;压力增大,吸附量和吸附速率增大;一般吸附质分子结构越复杂,被吸附能力越高。
2.弗罗因德利希吸附等温式与朗缪尔吸附等温式有何区别?答:朗缪尔吸附等温式是一个理想的吸附公式,它代表了在均匀表面上,吸附分 子彼此没有作用,而且吸附是单分子层情况下吸附达平衡时的规律性,有饱和吸 附量值;弗罗因德利希吸附等温式属于真实吸附,是经验公式,但也有理论说明, θ 围比Langmuir 等温式要大一些,没有饱和吸附量值。
3.如何加快吸附平衡的到达?如何判断是否达到吸附平衡?答:提高振荡速度;滴定两次不同时间的醋酸浓度时,两次消耗NaOH 体积相 同,即可判断吸附已达到平衡。
二、最大泡压法测定溶液的表面力注意事项:1.仪器系统不能漏气。
2.所用毛细管必须干净、干燥,应保持垂直,其管口刚好与液面相切。
3.读取压力计的压差时,应取气泡单个逸出时的最大压力差。
思考题:1.毛细管尖端为何要刚好接触液面?答:因为如果将毛细管尖端插入到溶液部,毛细管会有一段水柱,产生压力P ˊ,则测定管中的压力Pr 会变小,△pmax 会变大,测量结果偏大。
2.为何毛细管的尖端要平整?选择毛细管直径大小时应注意什么?答:毛细管半径不能太大或太小。
太大,∆pmax 小,引起的读数误差大;太小,气泡易从毛细管中成串、连续地冒出,泡压平衡时间短,压力计所读最大压力差不准。
一般选用毛细管的粗细在测水的表面力时∆pmax 读数为500Pa~800Pa 。
3.如果气泡出得很快对结果有何影响?答:如果气泡出得很快,气泡的形成与逸出速度快而不稳定,致使读数不稳定,不易观察出其最高点而起到较大的误差。
4.用最大气泡法测表面力时,为什么要取一标准物质?本实验中若不用水作标准物质行不行?最大气泡法的适用围怎样?答:由于毛细管的半径较小,直接测量R 误差较大。
通常用一已知表面力为0σ的液体(如水、甘油等)作为参考液体,实验测得其对应的最大压力差为0,max p ∆。
可得被测液体的表面力σ1=σ2*(△p1/△p2)=K △p1。
本实验中用DMP-2B 型数字式微压差测量仪测量,该仪器可直接显示以Pa 为单位的压力差。
不行,试验中要求由稀到浓测定不同浓度正丁醇溶液的△p ,且如果用其他物质作标准物质,若有残留,对后面实验可能产生影响。
最大气泡法:非常适用于测量表面力随时间的变化,测量气泡最高的压力。
5.在本实验中,有哪些因素将会影响测定结果的准确性?答:装置漏气;毛细管尖端不平整或有异物堵塞;要求毛细管与液面相切,但实际中可能做不到,毛细管插入液面的深浅不一,或不垂直;表面吸附量Г是指单位面积的表层中所含溶质的量与具有相同质量溶剂的本体溶液中所含溶质的量之差,因此,当浓度较低时,由于溶质优先排布在溶液表面层,使Г随浓度增加而增加,但当浓度增大到一定值后,再增加溶质浓度,必定使溶质在表面层的浓度与在体相中的浓度之差越来越小,直到浓度无限大时,这个差值为零,而我们实验中是近似地忽略掉溶液本体的溶质量的,所以可能存在一点点偏差;在实验数据处理的时候是用excel 的粗略拟和,产生误差。
1、实验时,为什么毛细管口应处于刚好接触溶液表面的位置? 如插入一定深度将对实验带来什么影响?答案:减少测量∆P max 误差,因为∆P max是气泡外的压力差,在气泡形成的过程中,由于表面力的作用,凹液面产生一个指向液面外的附加压力△P ,K =ΔP r γ=ΔP 2m ax m ax ,如果插入一定深度,P 外还要考虑插入这段深度的静压力,使得∆P max的绝对值变大,表面力也变大。
2、最大气泡法测定表面力时为什么要读最大压力差?答案:最大气泡法测定表面力时要读最大压力差。
因为随着气泡的形成,曲率半径逐渐由大变小又变大,当曲率半径等于毛细管半径时,气泡呈半球形,气泡曲率半径最小,△P 最大。
这时的表面力为: K =ΔP r γ=ΔP 2m ax m ax 式中的K 为仪器常数,可用已知表面力的标准物质测得。
∆P max由压力计读出。
3、实验中为什么要测定水的∆P m ax? 答案:当曲率半径等于毛细管半径时的表面力为:K =ΔP r γ=ΔP 2m ax m ax 式中的K 为仪器常数,可用已知表面力的标准物质测得,这种标准物质就是水。
4、对测量所用毛细管有什么要求?答案:毛细管一定要清洗干净,管口平齐。
5、在毛细管口所形成的气泡什么时候其半径最小?答案:测量时∆P m ax最大 6、如何用镜象法从σ—C 等温线上作不同浓度的切线求Tc γ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭或Z ?如图所示,经过切点a 作平行于横坐标的直线,交纵坐标于b 点。
用镜象法求作切线。
以Z 表示切线和平行线在纵坐标上截距间的距离,显然Z 的长度等于 Tc c γ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭, 即 TZ c c γ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭ 7、答案:表面力为什么必须在恒温槽中进行测定?答案:因为表面力与温度有关,温度升高,表面力下降。
8、如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,对实验结果有何影响?答案:如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,即气泡形成时间太短,则吸附平衡就来不及在气泡表面建立起来,测得的表面力也不能反映该浓度之真正的表面力值。
9、根据什么来控制滴液漏斗的放液速度?对本实验有何影响?答案:要求气泡从毛细管缓慢逸出,通过控制滴液漏斗的放液速度调节逸出气泡每分钟10个左右。
若形成时间太短,则吸附平衡就来不及在气泡表面建立起来,测得的表面力也不能反映该浓度之真正的表面力值。
10、测定正丁醇溶液的表面力时,浓度为什么要按低到高的顺序依次测定? 答案:溶液的表面力与浓度有关,浓度按低到高的顺序依次测定,可减少由测量瓶清洗不够干净引起的误差。
11、温度变化对表面力有何影响,为什么?答案:温度升高,表面力下降。
表面力与温度有关,12、测定时如何读取微压力计的压差?答案:测量时读取微压计上的最大压力。
13、对同一试样进行测定时,每次脱出气泡一个或连串两个所读结果是否相同,为什么?答案:不同;每次脱出一个气泡结果才准确。
如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,即气泡形成时间太短,则吸附平衡就来不及在气泡表面建立起来,测得的表面力也不能反映该浓度之真正的表面力值。
14、 准确地取x ml 正丁醇和(1000-x)ml 蒸馏水能得到准确的1000ml 溶液吗?为什么?x 越大时差别越大还是越小(1< x <500围)?答案:不能,因为对真实液态混合物,混合前后体积不等,而且x 越大(浓度越大)时差别越大。
15、本实验为何要测定仪器常数?仪器常数与温度有关系吗?答案:当曲率半径等于毛细管半径时的表面力为:K =ΔP r γ=ΔP 2m ax m ax 式中的K 为仪器常数,可用已知表面力的标准物质-蒸馏水测得。
仪器常数与温度无关,16、影响本实验结果的主要因素是什么?答案:气泡逸出速度、是否∆P m ax、溶液浓度、温度、系统的气密性等。
17、如何检验仪器系统漏气?答案:旋开分液漏斗,使压差计显示一定的数值,旋紧分液漏斗,此值保持一段时间不变。
18、从毛细管中逸出的气泡有什么要求? 如何控制出泡速度?答案:要求气泡从毛细管缓慢逸出,一个一个的出,逸出气泡每分钟10个左右。
通过控制滴液漏斗的放液速度调节。
19、由0.5mol/l 的正丁醇溶液稀释浓度为0.02mol/l 正丁醇溶液50 ml ,如何配制最简单?写出计算公式。
答案:0.5×0.25=(ρ/74)V 正丁醇 (11.45ml )0.5x=0.02×50 x=2 ml20、微压计如何采零?答案:采零:打开大试管上的活塞,使体系与大气相通,在数显微压差仪上,选"Kpa"键,在体系与大气相通的时候,按下"采零"键,读数应显示"00.00"。
额外:如何由实验结果求算乙醇的横截面积?并与文献值相比较,写出计算相对误差和绝对误差的计算公式。
答案:由实验求得的m Γ代入m m 1a ΓL 可求被吸附分子的截面积m a 。
文献值:直链醇分子截面积为2.16×10-19m 2相对误差=(2.16×10-19m 2-m a )/2.16×10-19m 2:绝对误差=2.16×10-19m 2-m a1. 用最大气泡压力法测定表面力时为什么要读最大压力差?提示:若读中间某个压力差值,不能保证每次读压力差对应大小相同气泡。
2. 为何要控制气泡逸出速率?提示:气泡逸出速率会影响气泡的大小,近而影响压力差值的大小,因而要保证测定过程中气泡逸出速率恒定。