物理化学实验答案1汇总教学提纲

合集下载

物理化学第一章课后答案

物理化学第一章课后答案

物理化学核心教程(第二版)参考答案

第一章气体

一、思考题

1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状采用了什么原理

答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理。

2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。试问,这两容器中气体的温度是否相等

答:不一定相等。根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。

3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。当左球的温度为273 K,右球的温度为293 K时,汞滴处在中间达成平衡。试问:

(1)若将左球温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动

(2)若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动

答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。

(2)两球温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。因为左边起始温度低,升高10 K所占比例比右边大,283/273大于303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边比右边大。

4. 在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。请估计会发生什么现象

答:软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温瓶灌满。

5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化

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

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。

物理化学实验答案1

物理化学实验答案1

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

物理化学中国石油大学课后习题答案第1章

物理化学中国石油大学课后习题答案第1章

+
0.417
×
⎛ ⎜⎝
1 0.0349

1 0.010
⎞⎤ ⎟⎠⎥⎦
J
= −4435J
6. 己知在 373K 和pө 时,l kg H2O(l)的体积为1.043dm3 ,l kg 水气的体积为1677dm3 ,水
气化时吸热
Δ
vap
H
! m
= 40.63 kJ ⋅ mol-1 。当 l mol H2O(l),在 373K 和外压pө时完全蒸发成水
以 Zn 和盐酸为体系,求该反应所作的功及体系内能的变化。
解:反应所作的功:
W = pΔV ≈ pV (H2 ) = nRT = (1×8.314× 291) J = 2.42kJ
体系内能的变化:
ΔU = Q −W = (−152 − 2.42) kJ = −154.42kJ
3. 在 373.2K 和 pθ 压力下,使1 mol H2O(l)气化,己知水在气化时吸热 40.69kJ ⋅ mol−1 。 求
物理化学习题解答
第一章 热力学第一定律及其应用
1. 如果一个体重为 70kg 的人能将 40g 巧克力的燃烧热 (628kJ) 完全转变为垂直位移所要作
的功,那么这点热量能支持他爬多少高度?
解:
W = mgh
h
=
W mg

《物理化学》课后习题第一章答案

《物理化学》课后习题第一章答案

习题解答第一章

1. 1mol 理想气体依次经过下列过程:(1)恒容下从25℃升温至100℃,(2)绝热自由膨胀至二

倍体积,(3)恒压下冷却至25℃。试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。 解:将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下:

过程 Q

U ∆ W

(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -

0 (2)

(3) )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -

则对整个过程:

K 15.29831=末初T T = K 15.37331==初末T T Q =)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m p

=)初末33(T T nR -

=[1×8.314×(-75)]J =-623.55J

U ∆=)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m v =0

W =-)(33初末V V p -=-)初末33(T T nR - =-[1×8.314×(-75)]J =623.55J

因为体系的温度没有改变,所以H ∆=0

2. 0.1mol 单原子理想气体,始态为400K 、101.325kPa ,经下列两途径到达相同的终态:

(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3,再恒容升温至610K ; (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3,再恒压加热至610K 。

分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。若只知始态和终态,能否求出两途径的U ∆及

H ∆?

物理化学习题课答案(一)

物理化学习题课答案(一)

物理化学习题课答案(一)

班级:_______________ 姓名:_______________ 学号:

_______________

一. 选择题

1. 对于理想气体的内能有下述四种理解:

(1) 状态一定,内能也一定

(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的

(3) 对应于某一状态,内能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值

(4) 状态改变时,内能一定跟着改变

其中正确的

是:

( D )

(A)(1)(2)(B)(3)(4)

(C)(2)(4)(D)(1)(3)

2. 下列宏观过程:

(1) p,273 K 下冰融化为水

(2) 电流通过金属发热

(3) 往车胎内打气

(4) 水在 101 325 Pa, 373 K 下蒸发

可看作可逆过程的

是:

( A )

(A)(1)(4)(B)(2)(3)

(C)(1)(3)(D)(2)(4)

3. 一定量的理想气体从同一始态出发,分别经 (1) 等温压缩,(2) 绝热压缩到具有相同

压力的终态,以H1,H2分别表示两个终态的焓值,则

有: ( C )

(A) H1> H2 (B) H1= H2

(C) H1< H2 (D) 不能确定

4. 对于下列的四种表述:

(1) 因为ΔH = Qp,所以只有等压过程才有ΔH

(2) 因为ΔH = Qp,所以Qp也具有状态函数的性质

(3) 公式ΔH = Qp只适用于封闭体系

(4) 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程,其热量只决定于体系的始态和终态

上述诸结论中正确的

是:

( B )

(A)(1)(4)(B)(3)(4)

(C)(2)(3)(D)(1)(2)

《物理化学》课后习题第一章答案

《物理化学》课后习题第一章答案

习题解答第一章

1. 1mol 理想气体依次经过下列过程:(1)恒容下从25℃升温至100℃,(2)绝热自由膨胀至二

倍体积,(3)恒压下冷却至25℃。试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。 解:将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下:

过程 Q

U ∆ W

(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -

0 (2)

(3) )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -

则对整个过程:

K 15.29831=末初T T = K 15.37331==初末T T Q =)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m p

=)初末33(T T nR -

=[1×8.314×(-75)]J =-623.55J

U ∆=)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m v =0

W =-)(33初末V V p -=-)初末33(T T nR - =-[1×8.314×(-75)]J =623.55J

因为体系的温度没有改变,所以H ∆=0

2. 0.1mol 单原子理想气体,始态为400K 、101.325kPa ,经下列两途径到达相同的终态:

(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3,再恒容升温至610K ; (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3,再恒压加热至610K 。

分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。若只知始态和终态,能否求出两途径的U ∆及

H ∆?

《物理化学实验(2)》课程教学大纲一、课程基本信息

《物理化学实验(2)》课程教学大纲一、课程基本信息

《物理化学实验(2)》课程教学大纲

一、课程基本信息

1、课程代码:

2、课程名称:物理化学实验(2)(计算化学)

3、学时/学分:48学时/1.5学分

4、先修课程:化学原理,物理化学(2),数学分析或高等数学、物理学导论或大学物理。

5、面向对象:致远荣誉计划化学方向

二、课程性质和任务

计算化学在原子、分子水平上阐明化学问题的本质,在创造特殊性能的新材料、新物质方面发挥着重要作用。计算和模拟已经渗入到化学学科的各个方面,影响和改变化学学科的发展,成为继实验研究和理论研究后的第三种科研方法。物理化学课程中量子化学理论、原子分子结构以及统计热力学理论部分可以通过本课程得到具体体现。本课程主要通过上机操作实验,学习软件使用,辅以理论讲解,加深对物理化学中相关内容的理解和认识,初步掌握计算化学的理论和方法。

三、教学内容和基本要求

本课程分类6章。第1章介绍量子化学计算的基础知识;第2和3章分析原子、分子的电子结构;第4章包括分子的结构优化和性质计算;第5章研究分子间弱相互作用;第6章结合统计热力学和量子化学计算理想气体分子的热力学性质(内能、熵、自由能)。所涉及的知识涵盖物理化学课程中原子分子结构、热力学以及统计热力学部分的内容。要求学生初步掌握量子化学计算的基本理论和方法,并通过计算讨论、说明、理解和预测原子分子的物理化学性质。

教学内容如下:

第一章量子化学计算方法、基组

1、分子轨道理论和密度泛函理论基础

2、基组的概念,Slater基组和Gauss基组

3、量子化学软件(Gaussian)的使用

第二章原子的电子结构计算

物化实验六个参考题略解 (1)

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。

物理化学实验课后思考题答案

物理化学实验课后思考题答案

物理化学实验课后题答案总结
影响:有电流通过电池可能会使电极极化,使测得的电动势偏小。 措施:减少电流通过电池的时间,可以事先预估电池电动势的大小,然后迅速的调整旋钮。 2、在测量时找到平衡点(即检流计光点不偏转时),附图 4-3 中的 CC’段电阻中有无电流通 过?电流方向如何?C’BGC 段中有无电流通过?方向如何? 答:CC’段有电流通过,方向由 C 到 C’, C’BGC 段中无电流通过 3、UJ25 型电位计的 I~IV 测量盘线路对应附图 4-3 中的哪部分线路? 答:对应 CC’段电阻 4、若检流计光点只向一边偏转,因而找不到光点不偏转时的平衡点。分析原因? 答:待测电池的正负极性接反;工作电池的电压太低 5、盐桥的作用是什么?一般盐桥中的电解质为 KCl 和 NH4NO3,但是该实验中为什么不用这两 种电解质,而选用饱和 KNO3 溶液制备盐桥? 答:盐桥的作用是降低液面接触电动势,并且连通电路。本实验中由于 Cl-及 NH4+都会与 Ag+ 发生反应,分生成沉淀和络合物,影响电极电势,故选用 KNO3 6、检流计使用及维护中最重要的注意事项是什么?标准电池及工作电池的作用有什么不同? 使用标准电池应当注意什么问题? 答:注意事项:检流计不能剧烈震动;通过检流计的电流在额定范围之内且时间尽量短,检 流计在使用后将量程调节至短路档位。 标准电池作用:电位差测量实验中的标准量具,在直流电位差实验中提供标准的参考电位差 工作电池作用:在实验中为实验电路提供工作电压,充当工作电源 使用标准电池应注意:避免震动与倒置;通过标准电池的电流严格限制在范围内;绝对避免 两极短路或者长时间与外电路相通;温度不超过 40℃,不低于 0℃

大学物理化学实验思考题答案总结

大学物理化学实验思考题答案总结

液体饱和蒸气压的测定

1.测定液测量体饱和蒸气压的方法有哪些?我院物理化学实验室采用的是什么方法?

答:(1)静态法:在某一温度下直接饱和蒸汽压。

(2)动态法:在不同外界压力下测定沸点。

(3)饱和气流法:使干燥的惰性气体通过被测物质,并使其为被测物质所饱和,然后测定所通过的气体中被测物质蒸汽的含量,就可根据道尔顿分压定律算出此被测物质的饱和蒸汽压。

采用静态法测定乙醇的饱和压。

2.等压计U型管中的液体起什么作用?冷凝器起什么作用?为什么可用液体本身作U型管封闭液?

答:(1)U型管作用:①封闭气体,防止空气进行AB弯管内;②作等压计用,以显示U型管两端液面上的压力是否相等。

(2)将U型管内封闭液蒸气冷凝,防止其“蒸干”

(3)封闭液作用是封闭和作等压计用,可用液体本身作封闭液。若用其它液体作封闭液,则平衡时a球上方的气体为封闭液蒸气和乙醇蒸气的混合气体,测定结果偏高。

3.开启旋塞放空气入体系内时,放得过多应如何办?实验过程中为为什么要防止空气倒灌?

答:(1)必须重新排除净AB弯管内的空气。

(2)AB弯管空间内的压力包括两部分:一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。测定时,必须将其中的空气排除后,才能保证B管液面上的压力为液体的蒸气压。

4.如果升温过程中液体急剧气化,该如何处理?

答:缓慢放入空气,使系统压力慢慢升高,以保持等压计两液面平齐,以免使等压计内的乙醇急剧沸腾,使液封量减少。

二.二元液系相图

1.在“二组分气液平衡相图的测定”实验中,作标准溶液的折光率-组成曲线的目的是什么?

答:从标准溶液的折光率-组成曲线上可以得出某沸点下的气相组成和液相组成。

物理化学实验思考题解答(1)

物理化学实验思考题解答(1)

原电池电动势的测定

1. 对消法测电动势的基本原理是什么? 为什么用伏特表不能准确测定电池电动势?

答:对消法就是用一个与原电池反向的外加电压,与电池电压相抗,使的回路中的电流趋近于零,只有这样才能使得测出来的电压为电动势。伏特表测定电池电动势的时候,回路中的电流不为零,测出的电池两端的电压比实际的电动势要小,因此用伏特表不能准确测定电池电动势。

4.参比电极应具备什么条件?它有什么功用?

答:参比电极一般用电势值已知且较恒定的电极,它在测量中可作标准电极使用,在实验中我们测出未知电极和参比电极的电势差后就可以直接知道未知电极的电势。

5. 盐桥有什么作用? 应选择什么样的电解质作盐桥?

答:盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的作用。作盐桥的电解质,应该不与两种电解质溶液反应且阴阳离子的迁移数相等,而且浓度要高。

6.如果电池的极性接反了,会有什么后果?

答:电池极性接反将导致回路的电压无法调整到零,即无法测定待测电池的电动势。

电导率测定的应用

1.测电导时为什么要恒温?实验中测电导池常数和溶液电导时,温度是否要一致?

答:因为电导与温度有关,所以测量时要在恒温条件下进行。测量电导池常数的温度可以与溶液的温度不同,因为电导池系数与温度无关,只要使溶液的电导率与温度对应即可。

凝固点降低法测定相对分子质量

1. 当溶质在溶液中有解离、缔合和形成配合物时,对摩尔质量有何影响?

答:因为凝固点下降多少直接影响、反映了溶液中溶质的质点数,所以当有解离时质点数增

加,凝固点降低值变大,根据公式*f f f f B T T T K m ∆=-=和310B B f f A

物理化学实验答案

物理化学实验答案

1、如何检查系统是否漏气?

答:关闭真空泵,关闭阀门,观察平衡常数测定仪的示数是否变化,若变化则说明系统漏气,若变化过快,则需要检查装置重新抽气。

2、当使空气通入系统时,若通得过多有何现象出现?如何克服?

答:反应体系将漏入空气。因此通气速率一定要慢,如将气泡引入,重新抽完全重新做。

3、在氨基甲酸铵的分解平衡实验中,如何判定盛样小球的空气已抽尽?

答:在同一温度下重复测定两次平衡时的真空度,如果两次数据相差不超过0.3kpa,就可以认为是空气已经排尽了。

5液体的饱和蒸汽压

1、克-克方程在什么条件下才适用?

答:克-克方程的适用条件:一是液体的摩尔体积V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计;二是忽略温度对摩尔蒸发热△vap H m的影响,在实验温度范围内可视其为常数。三是气体视为理想气体

2、在开启旋塞放空气进入系统内时,放得过多应如何办?实验过程中为什么要防止空气倒灌

答:必须重新排除净弯管内的空气;弯管空间内的压力包括两部分:一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。测定时,必须将其中的空气排除后,才能保证等压计液面上的压力为液体的蒸气压。

主要是防止空气倒灌后,反应生成的物质会和空气中的某种成分发生反应,使生成物的成分变得不纯或复杂

3、在体系中安置缓冲瓶和应用毛细管放弃的目的是什么?

答:调节U型管左右两液面平齐

4.、本实验所测得的摩尔气化热数据是否与温度有关?

答:有关。

5、等压计U型管中的液体起什么作用?冷凝器起什么作用?为什么可用液体本身作U型管封闭液?

答:(1)U型管作用:①封闭气体,防止空气进行AB弯管内;?②作等压计用,以显示U型管两端液面上的压力是否相等。

物理化学实验思考题解答(1)

物理化学实验思考题解答(1)

原电池电动势的测定

1. 对消法测电动势的基本原理是什么? 为什么用伏特表不能准确测定电池电动势?

答:对消法就是用一个与原电池反向的外加电压,与电池电压相抗,使的回路中的电流趋近于零,只有这样才能使得测出来的电压为电动势。伏特表测定电池电动势的时候,回路中的电流不为零,测出的电池两端的电压比实际的电动势要小,因此用伏特表不能准确测定电池电动势。

4.参比电极应具备什么条件?它有什么功用?

答:参比电极一般用电势值已知且较恒定的电极,它在测量中可作标准电极使用,在实验中我们测出未知电极和参比电极的电势差后就可以直接知道未知电极的电势。

5. 盐桥有什么作用? 应选择什么样的电解质作盐桥?

答:盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的作用。作盐桥的电解质,应该不与两种电解质溶液反应且阴阳离子的迁移数相等,而且浓度要高。

6.如果电池的极性接反了,会有什么后果?

答:电池极性接反将导致回路的电压无法调整到零,即无法测定待测电池的电动势。

电导率测定的应用

1.测电导时为什么要恒温?实验中测电导池常数和溶液电导时,温度是否要一致?

答:因为电导与温度有关,所以测量时要在恒温条件下进行。测量电导池常数的温度可以与溶液的温度不同,因为电导池系数与温度无关,只要使溶液的电导率与温度对应即可。

凝固点降低法测定相对分子质量

1. 当溶质在溶液中有解离、缔合和形成配合物时,对摩尔质量有何影响?

答:因为凝固点下降多少直接影响、反映了溶液中溶质的质点数,所以当有解离时质点数增加,凝固点降低值变大,根据公式*f f f f B T T T K m ∆=-=和310B B f f A

物理化学实验题及参考答案1

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~c

7. 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:

大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳-(1)教学提纲

大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳-(1)教学提纲

大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳-(1)

第八章电解质溶液

第九章

1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?

答:可逆电极有三种类型:

(1)金属气体电极如(s)2+ (m) 2+(m) +2= (s)

(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如 (s)(s)(m), (s)+ = (s)(m)

(3)氧化还原电极如:3+(m1)2+(m2) 3+(m1) = 2+(m2)

对于气体电极和氧化还原电极,在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。

2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?

答:正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中发生化学反应,溶液浓度发生改变,同时电池有内阻,也会有电压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。

3.为什么标准电池的负极采用含有的质量分数约为0.04~0.12的一齐时,标准电池都有稳定的电动势值?试用一的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗?

答:在一的二元相图上,的质量分数约为0.04~0.12的一齐落在与一固溶体的两相平衡区,在一定温度下一齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与一齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。

4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负?用实验能测到负的电动势吗?

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

物理化学实验答案1

汇总

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。

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范围比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张力

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内部,毛细管内会有一段水

柱,产生压力Pˊ,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张力时∆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张力时,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?最大气泡法的适用范围怎样?

答:由于毛细管的半径较小,直接测量R 误差较大。通常用一已知表面张力为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张力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张力随时间的变化,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

是气泡内外的压力差,在气泡形成的过程中,由于表面张力的作用,凹液面产生一个指向液面外的附加压力△P ,

K =ΔP r γ=ΔP 2

m 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,表面张力也变大。 2、最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差?

答案:最大气泡法测定表面张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。

这时的表面张力为: K =ΔP r γ=ΔP 2

m ax m ax 式中的K 为仪器常数,可用已知表面张力的标准物质测得。 ∆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张力为:

K =ΔP r γ=ΔP 2

m ax m ax 式中的K 为仪器常数,可用已知表面张力的标准物质测得,这种标准物质就是水。

4、对测量所用毛细管有什么要求?

相关文档
最新文档