物化实验答案教材
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。
物化实验习题与答案
实验一燃烧热的测定1．根据热化学的定义，关于燃烧热的定义下列说法正确的是（C）（A）物质氧化时的反应热（B）物质完全氧化时的反应热（C）1mol物质完全氧化时的反应热（D）1mol物质完全还原时的反应热2．氧弹式量热计的基本原理是（A）（A）能量守恒定律（B）质量作用定律（C）基希基希霍夫定律（D）以上定律都适用3．氧弹式量热计是一种（D）（A）绝热式量热计（B）热导式量热计（C）热流式量热计（D）环境恒温式量热计4．在用氧弹式量热计测定苯甲酸燃烧热的实验中不正确的操作是（D）（A）在氧弹充入氧气后必须检查气密性（B）量热桶内的水要迅速搅拌，以加速传热（C）测水当量和有机物燃烧热时，一切条件应完全一样（D）时间安排要紧凑，主期时间越短越好，以减少体系与周围介质发生的热交换5．在测定萘的燃烧热实验中，先用苯甲酸对氧弹量热计进行标定，其目的是（A）（A）确定量热计的水当量（B）测定苯甲酸的燃烧热（C）减少萘燃烧时与环境的热交换（D）确定萘燃烧时温度的增加值6．用氧弹式量热计测定萘的燃烧热，实验直接测量结果符号表示为（C）（A）Q（B）Q P（C）Q V（D）△H7．燃烧热测定实验中，温差的修正可用哪种方法进行（B）（A）溶解度曲线（B）奔特公式（C）吸热——放热曲线（D）标准曲线8．给氧弹充氧气时，正确的操作方法是减压阀出口压力指示表指针应指在（B）（A）小于（B）—2 MPa（C）3Mpa—4MPa（D） 5 MPa9．氧弹量热计中用水作为物质燃烧时燃烧热的传热介质，将水装在容器内正确的操作是（A）（A）3升水装在内筒（B）3升水装在外筒（C）3升水装在内筒但不放在外筒内（D）2升水装在内筒，1升水装在外筒10．固体样品压成片状，目的是（B）（A）便于将试样装入坩锅（B）防止轻、细试样飞溅（C）便于燃烧完全（D）便于连接燃烧丝11．对氧弹装样品时，连接燃烧丝正确的操作方法是（D）（A）燃烧丝与坩埚壁和两电极接触（B）烧丝只与坩埚壁接触（C）燃烧丝与两电极接触并悬空不与试样接触（D）燃烧丝与两电极连接导通并与试样接触12．实验操作过程中，向内筒准确加入3000ml水，如果将部分水撒在外筒，其结果是（C）（A）对水当量无影响（B）对燃烧热无影响（C）对水当量或燃烧热有影响（D）对水当量或燃烧热无影响13．氧弹量热实验中，对于测量温度下列说法正确的是（D）（A）只能用热电堆（B）只能用贝克曼温度计（C）只能用热敏元件（D）三种都可以使用14．实验开始前，如果内筒里面的水没有檫干净就装水，对实验的影响下列正确的说法是（A）（A）有影响（B）无影响（C）会腐蚀氧弹量热计（D）不确定15．实验过程中，点火一分钟后，实验数据没有上升，正确的操作方法是（A）（A）停止实验，检查原因（B）重新点火进行实验（C）继续实验（D）将氧弹取出检查是否短路，如果没有短路再将氧弹放入内筒重新实验16．在安装氧弹量热计外筒内的搅拌桨时，如果搅拌桨与容器产生摩擦，对实验的影响错误的说法是（D）（A）△T误差增大（B）Q V误差增大（C）Q P误差增大（D）不考虑调节搅拌浆，摩擦不影响结果实验二溶解热的测定1．溶解热测定实验中，温差的修正可在哪种曲线上进行（A）（A）雷诺曲线（B）溶解度曲线（C）标准曲线（D）吸热——放热曲线2．溶解热实验中所用KNO3样品的粒度对实验结果（A）（A）有影响（B）无影响（C）无影响，但损坏搅拌器（D）不能肯定3．溶解热测定装置的基本原理是（A）（A）能量守恒定律（B）质量作用定律（C）基希霍夫定律（D）以上定律都实用4．积分溶解热对于物质的量的要求是（B）（A）（B）1mol（C）2mol（D）任意量5．本实验对量热计进行水当量标定采用的方法是（C）（A）标准物质法（B）`电位滴定法（C）电加热法（D）酸碱滴定法6．实验中将KNO3与水加入量热计内的摩尔数比为（B）（A）1：100（B）1：200（C）2：100（D）2：2007．向杜瓦瓶中加入水和加KNO3时，不小心撒出少部分，对于实验结果（B）（A）无影响（B）有影响（C）可对温度进行校正消除影响（D）无影响，仅对反应器外面有腐蚀8．用容量瓶准确量取多少蒸馏水倒入反应器（C）（A）100ml（B）300ml（C）500ml（D）1000ml9．将加样管插入加样口中加样时，加样操作要求（B）（A）匀速（B）迅速（C）缓慢（D）加一半，另一半留用10．电加热校正水当量时，△T温度变化值（C）（A）越大越好（B）越小越好（C）20C左右（D）不受限制11．积分溶解热的计算公式为Q=W×ΔT，式中的ΔT的正确说法是（B）（A）物质溶解热测量中经过热交换的量热计的温度变化（B）物质溶解热测量中经过热交换校正的量热计的温度变化（C）物质溶解热测量中经过热交换的量热计的实际温度值（D）物质溶解热测量中经过热交换的量热计的温度变化需要的时间12．测定积分溶解热的实验中常选用的测温技术正确的说法是（D）（A）只能用热电堆（B）只能用贝克曼温度计（C）只能用热敏元件（D）三种都可以使用13．本实验采用的是绝热式量热计，而反应器是杜瓦瓶，量热计与环境之间存在（B）（A）物质交换（B）热交换（C）气流交换（D）不能确定实验五二元液系相图1.根据测定的环己烷—乙醇体系的沸点—组成图，可以确定( A )(A)恒沸温度及恒沸组成；(B)恒压温度及恒压组成；(C)恒容温度及恒容组成；(D)大气压下体系的熔点。
中大版物化实验答案
中大版物化实验答案3.14×106－3位，2.25×105－3位，10.203－5位4. 从有效数字概念，计算下列各题：1 .0.9×0.9=2 .lg4.42×103=3 .求5.37的反对数。
4 .437.2+543.21-1.07×103=5 . 1.711×102+1.2×102+1.3043×10-2=6 .已知半径r=2.65cm,求圆的面积。
解：1 .0.9×0.9=0.82 .lg4.42×103=3.6453 .105.37=2.3×1054 .437.2+543.21-1.07×103=－9×1015 . 1.711×102+1.2×102+1.3043×10-2=2.9×1026 .S=πr2=3.14*2.652=22.0 cm26. 要配制浓度为0.2mol·L-1的Kr2Cr2O7溶液1L，如果称量误差为0.1%，而1L的容量瓶的误差有1mL左右，则所得的Kr2Cr2O7的浓度应有多少误差？解：配制此浓度的溶液需要Kr2Cr2O7：m=0.2mol·L-1×1L×294.18g·mol=58.8g因称量误差为0.1％()()()()mol/L0003.0104100.4L 001.0mol/L 2.0g 0588.0L gmol 0034.0mol/L 2.01L mol/L 2.018.294;L g mol 0034.01g/mol 18.294118.294118.294g0588.0%1.0g 8.5888222221122222211=⨯+⨯=⋅-+⋅⋅=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-=-=-=-=∂∂⋅=⨯==∂∂∴===⨯=∴------V m C m V C m C V C V m V C L V m C V m V n C σσσσ则又因此所得的Kr 2Cr 2O 7的浓度的相对误差为：%2.0mol/L2.0mol/L0003.0==C Cσ7.金属钠的蒸气压与温度的关系为55.7104.5)mmHg (lg 3+⨯-=Tp ，现测定在200℃时金属钠的蒸气压，要求其相对误差不超过1%，测定时应控制温度的误差最大不得超过多少？解：由金属钠的蒸气压与温度的关系式：55.7104.5)mmHg (lg 3+⨯-=Tp 得：55.7104.5303.2)mmHg (ln 3+⨯-=Tp方程两边同时对T 求导：%04.028.26%1%128.26%128.2615.473303.2104.5303.2104.5104.5303.213323=≤≤∴≤=⋅⨯⨯=⋅⨯⨯=∴⨯=⋅T dT TdTpdp T dTT dT T dT T p dp T dT dp p即是说在测定时应控制温度的误差最大不得超过0.04%。
物化实验参考答案
物化实验参考答案物化实验参考答案物化实验是化学学科中非常重要的一部分，通过实验可以帮助我们更好地理解和掌握化学原理和实验技巧。
在进行物化实验时，我们往往会遇到一些问题和困惑，需要参考答案来进行对比和验证。
本文将为大家提供一些常见物化实验的参考答案，希望能对大家有所帮助。
一、酸碱滴定实验酸碱滴定实验是物化实验中常见的一种实验方法，用于确定溶液中酸碱的浓度。
在进行酸碱滴定实验时，我们需要用到酸碱指示剂来判断滴定终点。
常见的酸碱指示剂有酚酞、溴酚蓝、甲基橙等。
下面以酚酞指示剂为例，给出一种酸碱滴定实验的参考答案。
实验目的：确定硝酸钠溶液中的氢氧化钠的浓度。
实验步骤：1. 取一定量的硝酸钠溶液，加入适量的酚酞指示剂。
2. 用氢氧化钠溶液滴定硝酸钠溶液，直至颜色由无色变为淡红色。
3. 记录滴定所需的氢氧化钠溶液的体积V0。
实验结果：滴定所需的氢氧化钠溶液的体积V0为25.0 mL。
实验计算：根据滴定反应的化学方程式可知，硝酸钠和氢氧化钠的摩尔比为1:1。
因此，硝酸钠溶液中氢氧化钠的摩尔浓度可以通过以下公式计算得出：C(NaOH) = (V0 * C(NaOH)) / V(NaOH)其中，C(NaOH)为氢氧化钠溶液的浓度，V0为滴定所需的氢氧化钠溶液的体积，C(NaOH)为氢氧化钠溶液的浓度。
二、燃烧实验燃烧实验是物化实验中常见的一种实验方法，用于研究物质燃烧的性质和特点。
下面以燃烧镁带为例，给出一种燃烧实验的参考答案。
实验目的：研究镁带燃烧时的现象和产物。
实验步骤：1. 取一段镁带，用火柴点燃镁带的一端。
2. 观察镁带燃烧时的现象，包括火焰颜色、火焰的形状等。
3. 燃烧结束后，将残留物收集起来。
实验结果：镁带燃烧时火焰呈亮白色，火焰呈圆锥形。
燃烧结束后，残留物为白色粉末。
实验分析：镁带燃烧时，镁与氧气反应生成氧化镁。
氧化镁是一种白色粉末，因此燃烧结束后的残留物为白色粉末。
三、电解实验电解实验是物化实验中常见的一种实验方法，用电流将电解质溶液中的阳离子和阴离子分解出来。
“物化实验：原电池电动势的测定和离子迁移数的测定”答案
物化实验十 原电池电动势的测定一、填空题：在下列空格中填入正确答案1. 有一电池的表达式为Zn(s )︱ZnSO 4(m 1)‖CuSO 4(m 2)︱Cu(s)，正极的反应为C u 2+ + 2e → Cu ，负极的反应为 Zn → Zn 2+ + 2e ，电池的总反应为 Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu 。
2. 用 稀硫酸 浸洗的锌电极以除去表面上的氧化层，取出后用水洗涤，再用蒸馏水淋洗，然后浸入饱和 硝酸亚汞 中，取出后用 吸水纸（或滤纸） 擦拭电极，使锌电极表面上有一层均匀锌汞齐。
3. 实验中由于使用标准氢电极不方便，常采用第二级的标准电极，又称为参比电极，本实验所用参比电极是 （饱和）甘汞电极 。
二、选择题：下列每题只有一个正确答案，从A 、B 、CD 选项中选出一个填入括号“（ ）”中1. 在某电池的表达式为Zn(s )︱ZnSO 4(m 1)‖CuSO 4(m 2)︱Cu(s)中，符号“‖”的意思是（ B ）A. 甘汞电极B. 盐桥C. 玻璃杯D. 玻璃棒2. 指出在处理铜电极表面的氧化层时，应使用的清洗液是（ A ）A. 稀硝酸B. 稀硫酸C. 稀盐酸D. 浓硝酸3. 指出影响电极电势大小的因素是（ D ）A. 电极的种类B. 溶液的浓度C. 环境温度D. 以上三种三、判断题：判断下列说法是否正确，在正确的题后（ ）内打√；在错误的题后打×（每小题1分，共10分）1. 由于所制作的锌汞齐电极表面有Hg ，所以在Zn(s )︱ZnSO 4(m 1)‖CuSO 4(m 1)︱Cu(s)中，铜为负极，汞为正极。
（× ）2. 制作锌汞齐电极时，擦拭表面的硝酸亚汞之后的吸水纸，要放在盛有足够水的指定的有盖的广口瓶中。
（√ ）3. 通过本实验，由于甘汞电极的电极电势是已知的，通过测量电池的电动势，我们同样也得到未知电极的绝对电极电势。
物理化学实验所有课后习题和思考题答案
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：盛水桶部物质及空间为系统，除盛水桶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。
物化1-7章答案
第一章习题解答1.1 物质的体膨胀系数αV与等温压缩率κT的定义如下：试导出理想气体的、与压力、温度的关系解：对于理想气体： PV=nRT , V= nRT/P求偏导：1.2 气柜储存有121.6kPa，27℃的氯乙烯（C2H3Cl）气体300m3，若以每小时90kg的流量输往使用车间，试问储存的气体能用多少小时？解：将氯乙烯(M w=62.5g/mol)看成理想气体： PV=nRT , n= PV/RTn=121600300/8.314300.13 (mol)=14618.6molm=14618.662.5/1000(kg)=913.66 kgt=972.138/90(hr)=10.15hr1.3 0℃，101.325kPa的条件常称为气体的标准状况，试求甲烷在标准状况下的密度？解：将甲烷(M w=16g/mol)看成理想气体： PV=nRT , PV =mRT/ M w甲烷在标准状况下的密度为=m/V= PM w/RT=101.32516/8.314273 .15(kg/m3)=0.714 kg/m31.4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g。
充以4℃水之后，总质量为125.0000g。
若改充以25℃，13.33kPa的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g。
试估算该气体的摩尔质量。
水的密度按1 g.cm-3计算。
解：球形容器的体积为V=（125-25）g/1 g.cm-3=100 cm3将某碳氢化合物看成理想气体：PV=nRT , PV =mRT/ M wM w= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)8.314300.15/(1333010010-6)M w =30.51(g/mol)1.5 两个容器均为V的玻璃球之间用细管连接，泡内密封着标准状况下的空气。
若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接细管中的气体体积，试求该容器内空气的压力。
解：因加热前后气体的摩尔数不变：加热前： n=2 P1V/RT1加热后： n=P1V/RT1 PV/RT2列方程：2 P1V/RT1=P1V/RT1 PV/RT2P=2 T 2P1/( T1T2)=2373.15100.325/(373.15273.15)kPa=115.47kPa1.6 0℃时氯甲烷（CH3Cl）气体的密度ρ随压力的变化如下。
物理化学第五版全册课后习题答案
n H 2O nC H 2 2 n H 2O nC H 2 2
p H 2O 进 p C2 H 2 p H 2O 出 p C 2 H 2
3.17 0.02339(mol ) 进 138.7 3.17 123 0.008947(mol ) 出 138.7 123
可见，隔板抽去前后，H2 及 N2 的摩尔体积相同。 （3） y H 2
3n N 2 n N 2 3n N 2
3 , 4
y N2
1 4
3 1 p; p N 2 y N 2 p p 4 4
pH2 yH2 p
所以有
p H2 : p N2 3 1 p : p 3 :1 4 4
3
VO2 y O2 V
n pV 101325 200 10 6 0.008315mol RT 8.314 293.15
3
M
m 0.3897 y AM A yB M B 46.867 g mol 1 n 0.008315 30.0694 y A 58.123 y B
（1）
第七章 电化学
余训爽
1-8 如图所示一带隔板的容器中， 两侧分别有同温同压的氢气与氮气， 二者均克视为理 想气体。 H2 p 3dm T
3
N2 p
1dm T
3
（1）保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体 混合后的压力。 （2）隔板抽去前后，H2 及 N2 的摩尔体积是否相同？ （3）隔板抽去后，混合气体中 H2 及 N2 的分压力之比以及它们的分体积各为若干？ 解： （1）抽隔板前两侧压力均为 p，温度均为 T。 n H RT n N RT （1） p H 2 2 3 p N2 2 3 p 3dm 1dm 得： nH 3n N
物理化学------各个实验实验报告参考答案
燃烧热的的测定一、实验目的1．通过萘和蔗糖的燃烧热的测定，掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术。
了解氧弹式热计的原理、构造和使用方法。
2．了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别和相互关系。
3．学会应用图解法校正温度改变值。
二、实验原理燃烧热是指1mol 物质完全燃烧时所放出的热量，在恒容条件下测得的燃烧热为恒容燃烧热(V Q )，恒压条件下测得燃烧热为恒压燃烧热(p Q )。
若把参加反应的气体和生成气体视为理想气体，则p V Q Q nRT =+∆。
若测得p Q 或V Q 中的任一个，就可根据此式乘出另一个。
化学反应热效应（包括燃烧热）常用恒压热效应（p Q ）表示。
在盛有定量水的容器中，放入装有一定量样品和样体的密闭氧弹，然后使样品完全燃烧，放出热量使水和仪器升温，若仪器中水量为W (g)，仪器热容W '，燃烧前后温度为t 0和t n ，则m(g)物质燃烧热'0()()V n Q Cw w t t =+-。
若水的比热容C ＝1。
摩尔质量为M 的物质。
其摩尔燃烧热为0()()V n MQ W W t t m''=+-，热容W '可用已知燃烧热的标准物质（苯甲酸，V Q ＝26.4341J g -）来标定。
将其放入量热计中，燃烧测其始末速度，求W '。
一般因每次水量相同，可作为一个定量W 来处理。
0()V n MQ W t t m=- 三．实验步骤1热容W '的测定1）检查压片用的钢模，用电子天平称约0.8g 苯甲酸，倒入模具，讲样品压片，除去样品表面碎屑，取一段棉线，在精密天平上分别称量样品和棉线的质量，并记录。
2）拧开氧弹盖，擦净内壁及电极接线柱，用万用表检查两电极是了解燃烧热的定义，水当量的含压片要压实，注意不要混用压片否通路，将称好的棉线绕加热丝两圈后放入坩埚底部，并将样品片压，在棉线上旋紧弹盖，并再次检查电极是否通路，将氧弹放在充氧架上，拉动扳手充氧。
物化实验课后题答案
计算机联用测定无机盐溶解热实验4楼2051温度和浓度对溶解热有无影响？溶解热指在一定温度及压力下(通常是温度为298K，压力为100kPa的标准状态)，一摩尔的溶质溶解在大体积的溶剂时所发出或吸收的热量。
在等压状态下，溶解热等同于焓值的变化，因此也被称为溶解焓。
焓是只是温度的函数因此温度对溶解热有关，浓度无关。
2本实验为什么要测量体系的热熔？减少由体系吸收热量儿产生的误差。
3可否用本实验仪器用于测其他反应（中和热）？可以。
金属钝化曲线测定实验4楼2011、参见实验原理。
2、研究电极与辅助电极组成电解池，测定极化电流值；研究电极与参比电极组成原电池，测定极化过程中研究电极的电势变化值（因为此原电池通过的电流极小，故参比电极的电极电势变化极小，测得的电势变化值即为研究电极的电势变化值）。
在恒电位仪中，电位是自变量，电流是因变量。
3、B点为活性溶解区转化为钝化过渡区的转折点，阳极开始钝化；C点为由钝化过渡区转入钝化稳定区的转折点，阳极进入维钝状态；D点开始为超钝化现象，随着电势的增加，钝化的金属表面发生了另一种电化学反应（O2的析出）。
4、由金属钝化曲线示意图可知，若用恒电流法测量时，同一电流对应着若干个电极电势值。
测量过程中随着电流值的增加只能测得AB段，而测不到BCD段。
电流超过B点后电位产生突跃，故得不到完整的曲线。
溶液表面张力测定实验4楼105提示：毛细管尖端若不与液面相切插入一定深度，会引起表面张力测定值偏小。
5. 哪些因素影响表面张力测定的结果？如何减小或消除这些因素对实验的影响？提示：温度、气泡逸出速度、毛细管是否干净及毛细管的尖端是否与液面相切会影响测定结果。
减小或消除这些因素引起误差的措施是：恒温、控制气泡逸出速率恒定、毛细管干净以及毛细管与液面相切。
6．毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切? 如果毛细管端口插入液面有一定深度，对实验数据有何影响？答：如果将毛细管末端插入到溶液内部，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。
物理化学课后习题答案(全)
6. 1mol N2 在 0℃时体积为 70.3cm3，计算其压力，并与实验值 40.5 MPa 比较： (1) 用理想气体状态方程； (2) 用范德华方程； (3) 用压
缩因子图。
解：(1) p = RT Vm
=
⎜⎛ ⎝
8.3145× 273.15 70.3 ×10 −6
⎟⎞ ⎠
Pa
=
32.3 ×10 6
=
−
1 1672
=
−0.06 ％
(3) 1 g 水蒸气的体积
V
=
nRT
=
⎡ ⎢ ⎢
1 18.02
×
8.3145
×
(100
+
273.15)
⎤ ⎥ ⎥
m
3
p⎢
101325
⎥
⎢⎣
⎥⎦
= 1.699 ×10−3 m 3 = 1699cm3
[ ] W = − 101325 × (1699 − 1.044) × 10−6 × 18.02 J
及 101325Pa 时 1g 水的体积为 1.044cm3，1 g 水蒸气的体积为 1673cm3。
(1) 试求此过程的功； (2) 假定略去液态水的体积，试求结果的百分误
差； (3) 假定把水蒸气当作理想气体，试求结果的百分误差； (4) 根
据(2)、(3)的假定，证明恒温下若外压等于液体的饱和蒸气压，则物质
Pa
=
32.3
MPa
(2) 由表 1–6 查得， a = 0.141 Pa ⋅ m6 ⋅ mol−2 ，
b = 0.0391 × 10−3 m3 ⋅ mol −1 ，则
p = RT − a Vm − b Vm2
物理化学实验课后题答案
物理化学实验课后题答案物理化学实验课后题答案00公式以及版面无法正常显示，建议下载pdf版本下载方式一：点击以下链接下载网盘下载百度文库下载下载方式二：登陆公共邮箱下载邮箱：*********************密码：yh123456文件预览实验五燃烧热的测定1、在本实验中，哪些是体系，哪些是环境？体系和环境通过哪些途径进行热交换？这些热交换对结果的影响怎样？答：氧弹、内筒及氧弹周围的水支架等是体系；恒温夹套、夹套与内筒之间的空气层以及外界大气是环境；体系通过热辐射、热传导以及热对流的方式向环境中传递热量。
这些热交换可能会造成量热出现偏差，造成测量值不准（总热交换的形式不可知，故无法断定测量值是偏大还是偏小）。
2、量热容器内的水温为什么要比恒温夹套内水温低？低多少为合适？为什么？答：这样可以抵消与外部热交换的热量，减小实验误差。
低0.7-1℃合适，因为实验造成的水温变化仅仅为1.5-2.0℃，故低0.7-1℃足以抵消热交换造成的偏差。
实验十三三组分液-液平衡相图的测绘1、本实验所用的滴定管(盛苯的)、锥形瓶、分液漏斗液管、滴管为什么要干燥？答：若不干燥。
则配置的溶液中水含量与要求的值有所偏差，影响实验相图的绘制。
2、绘制溶解度曲线时，若先配溶液所取的体积不是记录表中规定的数值，对测绘溶解度曲线的准确性有没有影响？记录表中规定的数值是根据什么原则确定的？配溶液时读取所用的各组分体积不准确会带来什么影响？答：无影响。
记录表中规定的数值，是根据取点尽量均匀、均匀分布在相图中的原则确定的，配溶液时，读取所用的各组分体积不准确时，会使溶解度曲线与实际有偏差，影响系线。
3、当体系总组成在溶解度曲线上方及下方时，体系的相数有什么不同？在本实验中是如何判断体系总组成正处于溶解度曲线上的？此时分几相？答：在曲线上方时为一相，下方时为两相。
在本实验中，溶液恰好由澄清变浑浊或者由浑浊变澄清时，可以认为体系的总组成正处于溶解度曲线上，此时为两相4、温度升高，此时三组分溶解度曲线会发生什么样的变化？在本实验中应当注意哪些问题，以防止温度变化影响实验的准确性？答：温度升高，溶解度曲线下移，且峰变窄。
物化实验参考答案
物化实验参考答案答案不是标准答案,供参考.不必每个都看,只在需要时找有关的内容参考即可. 在参考中若发现解答不妥或错误的地方,请发帖更正或将信息反馈以便纠正.饱和蒸气压的测定1.为什么平衡管a,c 中的空气要赶净怎样判断空气已被赶净在实验过程中如何防止空气倒灌答:若空气不赶净测得的压力不是纯液体的饱和蒸气压,而是与空气的混合压力,它不能用克劳修斯-克拉贝龙方程来描述.在大气压下测定沸点,若几次(例如三次)测定值在误差范围之内(≤0.05℃)则可认为空气已被赶净.为防止空气倒灌,可在读取温度和压力数据后立即重新加热水浴,或迅速使系统减压.2.本实验的主要系统误差有哪些答: (1)方法误差.在由克拉贝龙方程导出克劳修斯-克拉贝龙方程的过程中有 3 个近似. g l 即:将蒸气看作理想气,设V m=RT/P;与气体摩尔体积相比,忽略液体的摩尔体积(V m) ; 在不太大的温度间隔内,将摩尔气化热看作常数. (2)读取温度和压力不能同时. (3)温度的测量不作校正;(4)四氯化碳不纯等. 3.对教材第46页上提示2如何回答答:a:该平衡管对压力变化反应较灵敏,但由于液柱较细,容易发生倒灌.而且c管和b 管液面上升和下降较快,两液面相平时的温度和压力不易读准,并且由于封闭液体量少,易因蒸气损失量大而影响实验. b:该平衡管制作简便,易装液,但空气不能排尽,且容易发生空气倒灌.在精度比较低的实验中可采用之. c:该平衡管制作比较精良,能较好地解决空气倒灌问题,并且由于b 管比c 管粗许多, 所以b 管液面下降较慢,而 c 管液面上升较快,易判断两液面相平,温度和压力读数较准. 另外b,c 间封液较多,一般不会因蒸气量损失大而影响实验.(也有人认为读数时b 管与c 管液面相平不易观察,对读数的可靠性造成一定影响,可能滞后.此问题可以讨论,也可以通过小实验验证) 4.系统如何捡漏判断漏气的依据是什么答:将系统减压～50 kPa,关闭与安全瓶相连的活塞,观察系统压力变化.若系统压力不断增大则可判断系统漏气. 5.实验装置中缓冲瓶起什么作用答:使系统压力稳定,即使系统稍有漏气也不会对测量产生太大影响. 6.本实验中所用测量仪器的最小读数的精确度是多少用来表示平均摩尔汽化热的有效数字有几位答:本实验中所用温度传感器,最小分度0.1℃,可估计读到0.01℃;压力计最小读数是0.01kpa;一般温度和压力读数都是 4 位有效数字,所以用来表示平均摩尔汽化热的有效数字也应当是4 位. 7.实验测得的是特定压力下液体的实际沸点, 如何求得液体的正常沸点你得到的正常沸点是多少,并与文献值比较答:由实验得到的ln(p/p0)～1/T 图上查出ln1 下的1/T 值,然后计算T;或由实验上得到的0 ln(p/p )= -A/T+b 公式计算p=100kPa 下的T 值(在已知A 和 b 的情况下) . 8.压力和温度测量都有随机误差, 试用最小二乘法求算ln(p/p0)=-vHm/RT+b=-A/T+b 直线的斜率及其误差,并由此求算vHm 值及其误差. 答:见实验教材第24 页上的例题.以同样的方法对你的实验结果作误差分析. 9.四氯化碳是易燃物,在加热时应该注意什么问题答:所有接口都必须密封,加热温度不要太高,一般高出正常沸点2-3 度即可.双液体系沸点-成分图的绘制1.本实验中,气,液两相是怎样达成平衡的若冷凝管D 处体积太大或太小,对测量有何影响答:在本实验采用的恒沸点仪中,利用冷凝回流的方法保持气,液两相的相对量一定,则体系温度一定,两相达平衡.若冷凝管D 处的体积太大,则气相冷凝液不易更新,客观上会造成气相蒸汽分馏,影响气相的平衡成分测定;而过小,则会因积存液量少给取样测定带来困难.2.平衡时气,液两相温度应该不应该一样实际是否一样怎样防止温度的差异答:平衡时气,液两相温度应该一样,但实际上存在差异.气相温度存在梯度,且略低于液相.为防止差异可采用以下方法:给气相保温,如本实验那样,在恒沸点仪上部和支管处缠绕石棉绳;使温度计置气,液两相中量取两相的折中温度;在恒沸点仪设计上,在保证沸腾的液体不会溅到D 处的条件下尽量缩短支管的长度和降低支管的位置.3.查乙醇或环己烷在不同温度的折射率数据,估计其温度系数,如不恒温,对折射率的数据影响如何答:查书后乙醇,环己烷不同温度下折射率数据表,计算折射率温度系数dn/dT.大多数液态有机物的dn/dT 为负值,对乙醇其值约为-0.0004/℃,随温度的升高折射率降低.4.温度计的水银球为什么一半浸在液体中,一半留在气相中答:为兼顾测量气,液两相的折中温度.5.本实验中所用温度计的精确度是多少答:本实验中所用温度计为1/10 温度计,最小分度0.1℃,可估计读到0.01℃.6.讨论本实验的主要误差来源. 答:本实验的主要误差来源有: (1)温度的测量.实际上测得的温度只是气相和液相的折中温度,并不是两相的平衡温度,且气相本身就存在温度梯度.另外,并不能完全保持蒸汽全回流,因而温度也就不能完全恒定. (2)在取样分析过程中,成分可能有变化,从而使测得的折射率并非平衡相组成. (3)折射率测定的恒温效果不好.7.如何判断气,液相已达到平衡状态答:当体系温度恒定(t≤±0.05℃)时可判断气,液相已达到平衡状态. 8.实验时,若所吸取的蒸汽冷凝液挥发掉了,是否需要重新配制溶液答:一般不需要.再重新加热蒸馏,待积存足够的气相冷凝液时再取样分析即可,因体系可在新的条件下达新的平衡.但若需要原来的物系组成,则可在实验完成后,专门配制漏掉点的溶液进行测定.9.该体系用普通蒸馏办法能否同时得到两种纯组分为什么答:不能.因该体系具有最低恒沸点,实际上将体系分为两个部分:乙醇-恒沸混合物和环己烷-恒沸混合物. 在每个部分内的溶液通过蒸馏只能得到相应的一种纯组分和恒沸混合物, 故不能同时得到两种纯组分.10.实验测得的溶液的沸点与标准大气压下的沸点是否一致若不一致,对沸点～成分图有何影响答:通常不一致,因为一般实验时的大气压并不等于标准大气压.不一致时,测得的同一成分溶液的沸点会稍偏高或偏低,可借用褚鲁统规则和克劳修斯-克拉贝龙方程导出的溶液沸点随大气压变化的关系式进行分析: t 标= t/℃+(273.15 + t/℃)/10 × (101325-P/Pa)/101325 式中t 标为校正到101325 Pa 下的正常沸点(C°),t/℃为实验大气压P(Pa)下测得的沸点. 可见,若实验时的大气压不等于标准大气压,则沸点～成分图在温度轴上稍有平移. 11.为什么工业上常生产95%的酒精只用精馏含水酒精的方法能否获得无水酒精答:因为乙醇与水的体系具有最低恒沸点(78.15℃) ,恒沸混合物的组成含乙醇95.57%, 所以只能生产95%的乙醇.只用精馏含水酒精的方法不能获得无水酒精.要想得到无水酒精, 可在95.57%的乙醇中加入CaO, 使之与其中的水反应生产Ca(OH)2,然后进行蒸馏方可.蔗糖的转化1.蔗糖的转化速率和哪些条件有关答:蔗糖的转化速率与反应温度,蔗糖浓度,水的浓度,催化剂H 离子浓度有关.2.如何判断某一旋光物质是左旋还是右旋答:可有4 种回答:(1)能使偏振光的振动面顺时针方向旋转的为右旋物质,旋光度为正值;能使偏振光的振动面逆时针方向旋转的为左旋物质,旋光度为负值.(2)先用蒸馏水调零,然后测试溶液.如果在测试中只有当检偏镜顺时针方向旋转时才能使视野中三分视界明暗相同, 则被测物质的旋光性为右旋; 若只有当检偏镜逆时针方向旋转时才能使视野中三分视界明暗相同,则被测物质的旋光性为左旋.(3)看实验教材第229页上的叙述. (4)将溶液稀释后测旋光度,若旋光度增大则为左旋,否则为右旋.3.为什么配蔗糖溶液可用粗天平称量答: 因为反应过程中反应液的浓度是用旋光仪测定旋光度来跟踪的, 所以不必知道蔗糖溶液的准确浓度.4.一级反应的特点是什么答:一级反应的特点是:反应的半衰期只与速率常数有关,而与反应物的起始浓度无关. (t1/2=0.693/k,速率常数的量纲是时间的倒数. )5.已知蔗糖的*α+D =65.55°,设光源为钠光D 线,旋光管长为20cm.试估计你所配的蔗糖和盐酸混合液的最初旋光角度是多少20 20 答: 旋光物质的比旋光角可用下式计算: D =10α/LC 表示钠光黄线, *α+ (D 893nm) 式中*α+D . 为比旋光角;α为测量值;L 为旋光管长度(cm) ,即光在液柱中所经过的距离;C 为溶质浓3 度(g/cm ) .比旋光角定义为:当光经过一个10cm 长,每立方厘米溶液中含有1 克旋光物质的液柱时所产生的旋光角.∵C=10g/50ml×1/2=0.1g/ml,蔗糖的*α+D =65.55°,L=20cm∴α=*α+D LC/10=65.55×20×0.1/10=13.11°6.在数据处理中,由αt-t 曲线上读取等时间间隔t 时的αt 值,这称为数据的"匀整",此法有何意义什么情况下采取此法答: 此法可使数据采集均匀, 既避免某些测量数据带来的偶然误差又可以避免对大量数据作处理.此法适用于测量数据较多,作图点的密度较大的情况.时间间隔的取值应适宜,在允许的范围内均匀选取.7.实验中我们用去离子水来校正旋光仪的零点, 蔗糖转化过程中所测的旋光度αt 是否需要零点校正为什么答:不需要.因为在数据处理中用到的都是旋光角之差,校正值会消掉,所以没必要对测量数据作零点校正.8.旋光管的凸出部位有何用途答:一是加液用,二是可从此处赶走气泡.9.α∞不准(偏高或偏低)对k 有何影响答:α∞不准对k 的影响可做如下误差分析: 由式ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞),可得k=1/t*α∞/(α0-α∞) + α∞/(αt-α∞)+ .可以看出,因α∞是负值,所以若α∞测得值偏低则k (这里不考虑t,αt 和α0 的测量误差) 偏小;若α∞测得偏高则k 偏大.10.估计本实验的误差,怎样减小实验误差答: (1)根据蔗糖水解速度常数κ=1/t,ln*(α0-α∞)-( αt-α∞ )+-的相对误差分析,可得: t 2α 2α k/k = ——+ —————————————— + ——————————————t (α0-α∞)ln*(α0-α∞)-( αt-α∞ )+ (αt-α∞)ln*(α0-α∞)-( αt-α∞ )+ 可见在反应初期,由于t 值较小,时间测定的相对误差较大;随着反应的进行,αt 值不断减小,使αt-α∞值也不断减小,故由旋光度测定的相对误差增大. (2)温度对k 的影响可由阿累尼乌斯公式进行误差分析:k/k=[Aexp(-Ea/RT2)-Aexp(-Ea/RT1)]/[Aexp(-Ea/RT1)]=[-Ea/R(1/T2-1/T1)]-1 -1 -1 -1 若实验温度由298K 偏高1K,活化能Ea=46024Jmol ,常数R=8.314JK mol ,则将引起k 值6%的系统误差.可见,在动力学实验中,反应温度恒定十分重要,否则会引入较大的系统误差.11.蔗糖溶液的初始浓度是否影响最后的旋光角α∞ 答:若不存在副反应,则最后的旋光角只与生成物的浓度有关,而生成物的浓度与蔗糖溶液的初始浓度有关.所以,蔗糖溶液的初始浓度会影响最后的旋光角α∞.乙酸乙酯皂化反应1.配制乙酸乙酯溶液时,为什么在容量瓶中要事先加入适量的去离子水答:在容量瓶中事先加适量去离子水,可使乙酸乙酯滴入水中形成溶液,减少挥发.2.将NaOH 溶液稀释一倍的目的是什么答:测定κ0 时将NaOH 溶液稀释一倍是为了使之与反应液中NaOH 溶液初始浓度一致.3.为什么乙酸乙酯与NaOH 溶液的浓度必须足够的稀答:因为只有溶液足够稀,每种强电解质的电导率才与其浓度成正比,溶液的总电导率才等于组成溶液的各种电解质的电导率之和, 才可通过测定反应液的电导率来跟踪反应物浓度的变化.4. 如果NaOH 与CH3COOC2H5 起始浓度不相同,试问其动力学方程式如何表示测得的k 值与本实验结果是否相同答:若乙酸乙酯与NaOH 溶液的起始浓度不等,则应具体推导k 的表达式.设t 时生成物浓度为x,则反应的动力学方程式为dx/dt=k(a-x)(b-x) (1)令NaOH 溶液起始浓度等于a,乙酸乙酯溶液起始浓度等于 b.当a≠b 时,将上式积分得:k=[1/t(a-b)]ln[b(a-x)/a(b-x)+ (2)当a>b 时,有:NaOH + CH3COOC2H5 = CH3COONa + CH3CH2OHt=0 a b 0 0t=t a-x b-x x xt=∞a-b 0 b b则:k0 = aA1k∞ = bA2+A1(a-b)kt = A1(a-x)+A2x ,得联立解之,得x=b(k0-kt)/(k0-k∞),代入式(2)k=[1/t(a-b)]ln{[a(k0-k∞)-b(k0-kt)]/a(kt-k∞)}k∞的测定:配制(a-b)浓度的NaOH 和b 浓度的NaAc 混合溶液,在与反应相同条件下测其电导率.当b>a 时,有:NaOH + CH3COOC2H5 = CH3COONa + CH3CH2OHt=0 a b 0 0t=t a-x b-x x xt=∞ 0 b-a a a则: k0=aA1k∞=aA2kt=A1(a-x)+ A2x ,得联立解之,得x=a(k0-kt)/(k0-k∞),代入式(2)k=[1/t(b-a)]ln{[b(k0-k∞)-a(k0-kt)]/b(kt-k∞)-k∞的测定:配制(b-a)浓度的乙酸乙酯,a 浓度的NaAc 和b 浓度的CH3CH2OH 混合溶液,在相同条件下测其电导率.以ln{[b(k0-k∞)-a(k0-kt)]/b(kt-k∞)-对t 作图得一直线,由直线斜率求k. 从得到的动力学方程可以看出,二级反应的速率常数与初始浓度有关.当a,b 相等时, 速率常数与初始浓度成反比.5.若实验中用二次水代替电导水可能会产生的影响是什么–1 答:通常二次水中含有杂质(电导率一般在10-5 Scm ),如从空气中溶入的CO2 和一般玻璃器皿上溶下来的离子,将会影响电导率的测量.但在实际的计算过程中,水的电导率kw 的-1 影响可被消掉.本实验中用去离子水代替电导水,二者的电导率相近,约为10-6 Scm ,即-1 10-3 mScm (在本实验的测量精度以下),故不会对结果产生影响.6.反应分子数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. 试问如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应应为二级反应答:设乙酸乙酯皂化反应为二级反应,可得到速率方程的积分式.若反应物浓度相等,并设为a,则有:k=(1/t)[x/a(a-x)] .可用两种方法来验证: (1)在反应的不同时刻取样,并立即终止反应,然后用化学分析方法测定某反应物或生成物的浓度,并将测得数据代入方程计算k 值.若k 值为常数,则可判定反应为二级; (2)用物理化学分析法测定反应进程中某物理量(如电导率)的变化,根据推导出的含有所测物理量的速率方程作图.若得直线,则可判定反应为二级.7.如果乙酸乙酯和NaOH 溶液均为浓溶液,试问能否用此法求得k 值答:不能.因为浓溶液中强电解质的电导率不与其浓度成正比,失去得到此动力学方程的前提,所以不能求得k 值.8.本实验为什么可以用测得的反应液的电导率来代替浓度变化答:因为本实验的反应液中只有NaOH 和NaAc 两种强电解质,并且OH-离子的电导率比Ac-离子的电导率大许多.在反应溶液的浓度相当低的条件下,可近似地认为溶液的电导率与OH-离子的浓度成正比,所以可用测得的反应液的电导率来代替浓度变化.9.为什么本实验要求反应液一混合就开始记时此时反应液中的a 应为多少答: 因为本实验的速率方程积分式为: k=(k0-kt )/kat + k∞ , kt～(k0-kt)/t 直线的斜率m=1/ka 由知,k=1/ma,即速率常数k 与起始浓度成反比.所以必须一混合就开始记时,此时反应液中各反应物溶液的浓度为原溶液浓度的1/2.10.乙酸乙酯皂化反应为吸热反应,试问在实验过程中如何处置这一影响而使实验得到较好的结果答:将反应物溶液预先在恒温槽中恒温10分钟,然后取出迅速混合均匀,淋洗电极并将溶液倒入已恒温的大试管中进行测量;在处理数据时,舍去前8 分钟的数据,用8-40 分钟内的数据作直线拟合.11.本实验为何要在恒温条件下进行而且乙酸乙酯和NaOH 溶液混合前都要恒温答:因为乙酸乙酯皂化反应为吸热反应;反应速率常数是温度的函数,所以必须恒温.乙酸乙酯和NaOH 溶液混合前都恒温为的是使反应液尽快达到反应温度.12.各溶液在恒温及操作中为什么要塞好塞子答:一是防止乙酸乙酯挥发,二是防止NaOH 溶液吸收空气中的CO2,改变其浓度.13.在保证电导率与离子浓度成正比的前提下,乙酸乙酯和NaOH 溶液的浓度高些好还是低些好答:高些好.因为这样电导率变化值大,测量的相对误差小.14.二级反应的特点是什么答: 对反应物浓度相同的二级反应, 其特点是: 1) ( 半衰期与反应物初始浓度成反比,1/2=1/ka; t (2)速率常数的量纲是[浓度]-1[时间]-1.电动势的测定及其应用1.电池的电动势为什么不能直接用伏特计测量答:因为伏特计与电池连接后便构成了回路,电池中有电流通过.电流会引起化学变化,因而使电极极化,溶液浓度发生变化,电池的电势不能保持稳定.另外,电池本身有内阻,因而有电位降,所以伏特计量得的电位降不等于电池的电动势.2.为何测电动势要用对消法,对消法的原理是什么答:利用对消法可在电池无电流(或极小电流)通过时测其两极间的静态电势.此时电池反应在接近可逆的条件下进行,测得的的电势降为电池的平衡电势,即电动势. 对消法原理可由线路示意图说明:见教材第111 页3.怎样计算标准电极势"标准"是指什么条件答: 将待测电极与标准电极或参比电极组成电池并测定电池电动势, 然后利用电池和电极的能斯特方程便可计算待测电极的标准电极势,即E=φ 右-φ 左=φ 右°- RT/nFln(ane/aoe)-φ 参比φ 右°=E + RT/nFln(ane/aoe)+φ 参比。
物理化学实验课后习题答案
物理化学实验课后习题答案1. 电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用？如何保护及正确使用？答：（1）电位差计是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置，能直接给出待测电池的电动势值，测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短，以防止电流通过而改变电极表面的平衡状态。
（2）标准电池是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降。
（3）检流计用来检验电动势是否对消，在测量过程中，若发现检流计受到冲击，应迅速按下短路按钮，以保护检流计。
检流计在搬动过程中，将分流器旋钮置于“短路”。
（4）工作电池（稳压电源）电压调至与电位差计对电源的要求始终相一致。
3．电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用？答：电位差计：利用补偿法测定被测电极电动势；标准电池：提供稳定的已知数值的电动势EN，以此电动势来计算未知电池电动势。
检流计：指示通过电路的电流是否为零；工作电池：为整个电路提供电源，其值不应小于标准电池或待测电池的值。
4．测电动势为何要用盐桥？如何选用盐桥以适合不同的体系？答：（1）对于双液电池电动势的测定需用盐桥消除液体接界电势。
（2）选择盐桥中电解质的要求是：①高浓度（通常是饱和溶液）；②电解质正、负离子的迁移速率接近相等；③不与电池中的溶液发生反应。
具体选择时应防止盐桥中离子与原电池溶液中的物质发生反应，如原电池溶液中含有能与Cl-作用而产生沉淀的Ag+、Hg 离子或含有能与K+离子作用的ClO－离子，则不可使用KCl盐桥，应选用KNO3或NH4NO3盐桥。
5．在测定电动势过程中，若检流计的指针总往一个方向偏转，可能是什么原因？答：若调不到零点，可能的原因有：（1）电池（包括工作电池、标准电池和待测电池）的正负极接反了；（2）电路中的某处有断路；（3）标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势，超出了测量范围。
4．为何本实验要在恒温条件下进行，而且乙酸乙酯和氢氧化钠溶液在混合前还要预先恒温？答：温度对反应速率常数k影响很大，故反应过程应在恒温条件下进行。
物理化学第五版课后习题答案解析
第五章 化学平衡5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ，试证明，当反应进度﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。
解： 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B ，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－B，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0气体的组成为：y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-，p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为：0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G ＝n A A ＋n BB ＝(n A 0Aμ＋n B 0B μ)＋00ln(1)A p n RT p n ξ-＋00ln B p n RT p n ξ⋅ ＝[n 0－A μ＋0B μ]＋n 00lnpRT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0A μ＋0lnpRT p)＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-＜0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
5－2．已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g ) 2 NO 2(g )在298.15 K 时，0r m G ∆＝4.75kJ ·mol －1。
复旦大学版物理化学实验第三版课后思考题答案教学教材
实验一凝固点降低法测定摩尔质量1、在冷却过程中，凝固点测定管内液体有哪些热交换存在？他们对凝固点的测定有和影响？答：主要热交换有液相变成固相时放出凝固热；固液与寒剂之间热传导。
对凝固点测定的影响是当凝固热放出速率小于冷却速率，会发出过冷现象，使凝固点测量偏低。
2、当溶质在溶液中解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，测定的结果有何意义？加入溶剂中的溶质的量应如何确定？加入量过多或过少将会有和影响？答: 当溶质在溶液里有解离、缔合、溶剂化或形成配合物等情况时，缔合和生成配合会使测量值偏大，离解会使测量值偏小，不适用上式计算，一般只适用强电解质稀溶液。
3、加入溶剂中的溶质的量应如何确定？加入量过多或过少将会有和影响？答：加入的溶质的量约使溶液的凝固点降低0.5℃左右。
加入太多，会使溶液太快凝固；加入太少，会使溶液的凝固点降低不明显，测量误差会增大。
4、估算实验结果的误差，说明影响测量结果的主要因素？答：溶液过冷程度的控制，冰水浴温度控制在3℃左右，搅拌速度的控制，温度升高快速搅拌，溶剂溶质的精确测量，溶液浓度不能太高都对其有影响。
实验二纯液体饱和蒸气压的测定1、压力和温度的测量都有随机误差,试导出H的误差传递表达式.答：由 H=U+PV 可得，→ dH=dU+PdV+VdP→ dH=(au/aT)v dT+(au/aV)TdV+pdV+Vdp →ΔVHm=(au/aT)VΔT+VΔp2、用此装置，可以很方便地研究各种液体，如苯.二氯乙烯.四氯化碳.水.正丙醇.异丙醇.丙酮.和乙醇等，这些液体中很多是易燃的确,在加热时应该注意什么问题？答:加热时,应该缓慢加热，并且细心控制温度，使溶液的温度不能超过待测液的着火点，同时a,c管的液面上方不宜有空气（或氧气）存在，此外温度变化采用逐渐下降方式。
实验四燃烧热的测定的测定1、固体样品为什么要压成片状?答：压成片状有利于样品充分燃烧。
2、在量热测定中，还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法？答：实际上，热量计与周围环境的热交换无法完全避免，它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。
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物理化学实验版一实验一 燃烧热的的测定1. 说明恒容燃烧热(V Q ）和恒压燃烧热(P Q )的差别和相互联系。
区别：恒容燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统内能的变化值，恒压燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统地焓变联系：对于理想气体 P v Q Q nRT =+∆2. 在这个实验中，那些是体系，那些是环境？实验过程中有无热损耗？这些热损耗实验结果有何影响？答：内筒和氧弹作为体系，而外筒作为环境。
实验过程中有热损耗。
有少量热量从内筒传到外筒，使得内筒水温比理论值低，而使得燃烧焓偏低。
3. 加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低？低多少合适？为什么？答：因为本实验中要尽量避免内外筒之间的热量交换，而内筒中由于发生反应，使得水温升高，所以内筒事先必须比外筒水温低，低的数值应尽量靠近化学反应使内筒水温升高的值，这样，反应完毕后，内外筒之间达到一致温度，而外筒温度在反应开始前和反应后数值相等，说明热量交换几乎为0，减小了实验误差。
4. 实验中，那些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度，应从哪几方面考虑？答：内外筒开始反应前的温度差造成误差，我们应提高软件质量，使软件调试出的温度如（3）所述，有利于减小误差。
又如点燃火丝的燃烧带来的一定的热量，造成误差，应寻求一种让反应自发进行的方法，或寻求一种更好的点火材料。
实验二 Pb-Sn 体系相图的绘制1．是否可用加热曲线来做相图？为什么？答：不能。
加热过程中温度难以控制，不能保持准静态过程。
2．为什么要缓慢冷却合金做步冷曲线？答：使温度变化均匀，接近平衡态。
3．为什么坩埚中严防混入杂质？答：如果混入杂质，体系就变成了另一多元体系，使绘制的相图产生偏差。
实验三 化学平衡常数及分配系数的测定1. 配1、2、3各溶液进行实验的目的何在？根据实验的结果能否判断反应已达到平衡？答：实验1是为了计算I 2在CCl 4和H 2O 中的分配系数。
实验2、3是为了计算和比较平衡常数K ，当2Kc ≈3Kc 时，可判断反应已达到平衡。
2. 测定四氯化碳中I 2的浓度时，应注意什么？答：应加入5～10ml 水和少量KI 溶液，还要先加入淀粉，充分振荡，滴定后要回收。
实验四 液体饱和蒸气压的测定——静态压1. 本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压，为什么？答：不能。
因为克－克方程只适用于单组分液体，而溶液是多组分，因此不合适。
2. 温度愈高，测出的蒸气压误差愈大，为什么？答：首先，因为本实验是假定∆H m (平均摩尔汽化热)在一定范围内不变，但是当温度升得较高时，∆H m 得真值与假设值之间存在较大偏差，所以会使得实验结果产生误差。
其次，(假定气体为理想气体)，PV =n R T 。
V 是定值，随着T 升高，n 会变大，即使n 不变，p 也将变大，即分子运动加快，难以平衡。
实验五 蔗糖水解1. 旋光度t β与哪些因素有关？实验中入如何控制？答：旋光度与溶液中蔗糖、葡萄糖、果糖等的浓度有关。
实验中计时必须准确，操作必须迅速，因为这样才能准确求得一定时间内的旋光度变化。
实验中通过将所取出的反应液放入事先在冰水中冷却的试管中，使反应速率迅速下降，然后快速测量旋光度来控制。
β如何测定？2.β的时候，必须用20mL蔗糖溶液与10mL蒸馏水组成的混合溶液去答：测测量，因为这样才能保证浓度前后对应，也即和后来由100mL蔗糖及50mLHCl 反应所组成的溶液浓度对应。
3.恒温不严格控制行不行？为什么？取反应液时为什么要迅速注入事先冷却的试管中？答：不行，因为由范特霍夫公式可知，温度对测定反映速率常数的影响较大。
放入事先冷却的试管中，这样使得反应速率小，所测得的旋光度才能更好的与所有记录时间对应。
4.实验中反应开始与终止时间如何记录？为什么如此记录？答：当放入HCl的量为25mL时为反应开始时间，当所取反应液放入试管中10mL时，为反应终止时间，两次记录都是取中间的时间，这样能减少误差，因为放入HCl的整个过程都属于反应开始阶段，取中间点的时间误差相对来说要小，同理，终止时间也应该一样。
实验六乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1.为何本实验要在恒温条件下进行？而且NaOH和CH3COOC2H5溶液混合前要预先恒温？答：这是由二级反应的特点决定的，本实验通过对溶液电导率的测量来测定反应速率常数k和反应得活化能E a的。
溶液的电导率与溶液的温度有密切的关系，温度若是不定，溶液的电导率值也会起伏不定，试验无法进行。
若NaOH和CH3COOC2H5溶液混合前不预先恒温，当两者混合后混合的温度会发生变化，这对实验值得测量不利，容易导致误差的产生。
2.各溶液在恒温及操作中为什么要盖好？答：因为本实验要测定溶液的电导率，对溶液浓度的要求特别高。
若在恒温及操作过程中不盖好，则会因为溶液及溶剂的挥发或杂质的进入而造成溶液浓度的巨变而严重影响实验的结果，因此必须盖好装溶液的容器。
3.如何从实验结果验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应？答：一方面，在同一温度下，通过计算得出的k 为一定值。
另一方面，通过0t t L L L L ∞---t 图，得到一直线。
从这两方面均可说明乙酸乙酯皂化反应为二级反应。
实验七 电解质的摩尔电导与弱电解质电离常数的测定1. 电导测定中蒸馏水的电导是否应考虑？为什么？（水的电导率为10-6Ω-1·m -1）。
答：电导测定中蒸馏水的电导可以不考虑，因为水的电导率为10-6Ω-1·m -1，比待测溶液的电导小的多，所以其影响不大，可以忽略不计。
2. 试分析NaCl 、HAc 的电导率测定中随着溶液的稀释，其电阻的变化趋势，并加以解释。
答：NaCl 、HAc 的电导测定中，随着溶液的稀释，其电阻均变大。
对NaCl 来说，浓度减小，这溶液中的导电离子减少，故电导率下降，电阻变大；对HAc 来说，浓度减小，离解度反而增大，但由于离子数减少，电阻也增大。
3. 如果长时间测不出平衡电阻(检流计不为零，耳机交流声大，示波器不为直线)是否影响测量准确度？(电导池电阻值是否会变？)答：不会，因为该实验用的是交流电，频率较高，电导池中溶液各组分含量不变，电阻值不会改变。
4. 为什么电导池要用铂黑作电极，若不用铂电极，可采用什么电极代替？ 答：铂黑性质稳定，不易与电解质NaCl 和HAc 起反应，可用石墨电极等惰性电极代替。
实验八 电动势的测定及其应用1. 若用氢电极作为参比电极做成电池Ag ︱AgNO 3(0.1mol/L)‖H +(1mol/L)︱H 2，Pt来测银电极的电极电势，在实验会出现什么现象，为什么？答：所测电动势为无穷。
正极是电势的为零的标准电极，负极电势约为0.79V ，电极接反电动势则为负值，但由于测不出反应电动势，故给出结果为无穷。
2. 影响实验测量准确度的因素有哪些？答：电极制备的好坏，溶液的浓度变化，电位差计的准确度，盐桥对液接电势的消除程度等。
实验九 最大气泡压力法测定液体表面张力1. 为什么不需要知道毛细管尖口的半径？答：因为作实验时用的时同一支毛细管，其尖口的半径r 不变，而2r K =，经由测蒸馏水（纯水）的压力差和在不同温度下查表得到的2H O σ计算出来，所以可以不必知道毛细管脚尖口的半径。
2. 为什么不能将毛细管插进液体里去？答：因为本实验要求测量的时不同浓度溶液在相同温度下的表面张力，而表面张力能产生时由于表面分子受力不均衡而引起的。
若将毛细管插进液体中，测量的不仅不是液体的表面张力，还会给实验带来误差。
3. 液体表面张力的大小与哪些因素有关？答：液体表面张力的大小与溶于溶剂中的溶质的性质、溶液的浓度及溶液的温度等有关。
4. 若让你求出一种表面活性剂的临界胶束浓度，应该怎样设计实验？ 答：一、配制一系列的表面活性剂；二、利用已知一定温度下0σ的溶液测量0P ∆，根据00K P σ=⋅∆，求K ；三、测量在该温度下，不同浓度的表面活性剂P ∆，根据K P σ=⋅∆求不同浓度的σ，并解出曲线“σ－c ”；四、测量出表面活性剂的临界胶束的P ∆，并求出σ，在“σ－c ”上找到1σ，则1σ对应的浓度即为所求的临界胶束的浓度。
实验十 胶体的制备、性质及电泳速度的测定1. 电泳速度与哪些因素有关？答：外加电场强度、介质粘度及介电常数有关。
2. 写出FeCl 3水解反应式？解释胶粒带何种电荷取决于什么因素？答：FeCl 3+3H 2O Fe(OH)3(胶体）3HCl ＋胶体带电性质取决于Fe(OH)3胶核对H +、Cl -Z 吸附程度的大小及自身电离。
3. 高分子溶液对憎液溶胶有何影响。
如何采用叔采－哈迪法则。
答：加入 较多高分子溶液可保护憎液溶胶，但少量高分子溶液则会使溶胶更不稳定。
对于正胶，看负离子价数，对负胶，看正离子价数，叔采－哈迪规则说明反离子价态越高，越易使胶体聚沉。
实验十一 偶极矩的测定1. 准确测定溶质摩尔极化率和摩尔折射率时，为什么要外推至无限稀释？ 答： 溶质得摩尔极化率和摩尔折射率公式都是假定分子间无相互作用而推导出来得，它只适合于强度不太低的气相体系。
然而，测定气相介电常数和密度在实验中困难较大，于是提出了溶液法，即把欲测偶极矩的分子于非极性溶剂中进行。
但在溶液中测定总要受溶质分子间、溶剂与溶质分子间以及溶质分子间相互作用的影响。
若以测定不同浓度溶液中溶质的摩尔极化率和摩尔折射率并外推至无限稀释，这时溶质所处的状态就和气相时相近，可消除分子间相互作用。
2. 试分析实验中引起误差的原因，如何改进？答：1、测定偶极矩采用溶液法进行，但溶质中测量总是受到溶质、溶剂分子间相互作用的影响，故可测定不同浓度中溶质的摩尔极化率和折射率并外推至无限稀释可消除分子间相互作用的影响。
2、测量电容时，可能引起水气或溶液的挥发，影响测量值，故测量时要迅速。
3、测密度时，由于每次所加溶液体积未达到严格相同，引起一定的误差，故可用移液管精确量取样品。
实验十二 磁化率的测定1. 不同励磁电流下测得的样品摩尔磁化率是否相同？不同励磁电流下测得的样品摩尔磁化率是相同的。
因为摩尔磁化率是物质本身的性质，只与物质本身的结构特征有关，而与外界励磁电流的变化无关，所以励磁电流的变化对它没有影响。
2.用古埃天平测定磁化率的精密度与哪些因素有关？①样品管的悬挂位置：正处于两磁极之间，底部与磁极中心线齐平，悬挂样品管的悬线勿与任何物体相接触。
②摩尔探头是否正常：钢管是否松动，若松动，需坚固。
③温度光照：温度不宜高于60℃，不宜强光照射，不宜在腐蚀性气体场合下使用。
④摩尔探头平面与磁场方向要垂直⑤空样品管需干燥洁净，每次装样高度，均匀度需一样，测量结果的精密才高。
实验十三H2O2分解反应（一级反应）速率常数的测定1．读取O2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？2.反应过程中为什么要匀速搅拌？搅拌速率对测定结果会产生怎样的影响？3．H2O2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？实验十四粘度法测定高聚物相对分子质量1．高聚物溶液的ηr、ηsp、ηsp/c和[η]的物理意义是什么？2. 粘度法测定高聚物的摩尔质量有何局限性？该法适用的高聚物质量范围是多少？3．分析ηsp/c－c及Inηr/c－c作图缺乏线性的原因。