东北师范大学物理化学实验思考题

1、本实验用的是电热法标定反应体系C，能否改用其他方法？请设计出一个实验方案来。

测定量热计热容C´的方法一般有两种：化学标定法和电热标定法。前者是将已知热效应的标准样品放在量热计中反应；后者是往溶液中输入一定的电能使之转化为热能，然后根据已知热量和温升，算出量热计热容C´。

方案：将已知热效应的标准溶液HCl和过量的NaOH溶液放在量热计中反应，使之放出一定热量，根据在体系中实际测得的温度升高值（ΔT），由下式计算出量热计热容C´。

n(HCl)·△rHmθ＋(Vρc＋C´) ΔT=0 （2）

式中n(HCl)为参加反应溶液的物质的量；V为反应体系中溶液的总体积，单位为L；ρ为溶液的密度；c 为溶液的比热容，即每千克溶液温度升高1K所吸收的热量，单位为kJ·L －1·kg－1。

一般当溶液的密度不是太大或太小的情况下，溶液的密度与比热容的乘积可视为常数。因此实验中如果控制反应物体积相同，则 (Vρc＋C´)亦为一常数，它就是反应体系（包括反应液和量热器）的总热容，以C表示。代入（2）式可得。由C变可方便地在相同条件下，测得任一中和反应的中和热。

2、试分析影响本实验结果的因素有哪些？CH3COOH与NAOH在298K时中和热的文献值为—52.9*103J/mol，同学们可将测量结果与此对比，分析产生误差的原因。

3、本实验装置同样适用于熔解热和稀释热的测量。请你设计一个实验方案，测定硫酸铜水和反应：C U SO4+H2O==C U SO4.5H2O的焓变。

1、在本实验装置中哪些是体系？哪些是环境？体系和环境通过哪些方式进行热交换？如何校正？

盛水桶内部物质及空间为体系，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境。体系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、燃烧焓测定实验中哪些因素容易造成误差？

在燃烧热的测定实验中以下因素容易造成误差：（1）样品压片过程中混入污染物、称重后脱落、造成称重误差；（2）如果样品燃烧后残留了不易观测到的试样残留物、而又把它当作没有残留完全充分燃烧处理数据，势必造成较大误差；（3) 搅拌器功率较大，搅拌器不断引进的能量形成误差；（4）热量计的绝热性能应该良好，如果存在有热漏，漏入的热量造成误差；（5）数据处理中用直接测量的温差当成真实温差进行计算；

提高本实验的准确度应该从以下几方面考虑：（1）待测样品需干燥，受潮样品不易燃烧且称量有误差；（2）严格控制样品的称量范围；（3）压片机要专用，清洁干净；（4）将压片制成的样品放在干净的称量纸上，小心除掉易脱落部分，然后在分析天平上精确称量；（5）用用雷诺法校法得到真实温差。

实验3 液体饱和蒸气压的测定

1、在本实验中，如果空气未被抽净，所测定的蒸气压与标准值相比，是偏大还是偏小？

如果空气未抽净，等压计内存有一定量的空气，所测量的蒸气压值偏高。

2、能否在加热的情况下检查是否漏气？

不能在热水浴中检查体系是否漏气，因为随着温度升高，体系内的压力增大，也会导致真空度下降。

3、如何判断装置是否漏气？如何判断空气是否抽干净？

关闭储气气罐的平衡阀l，打开进气阀和平衡阀2，开动真空泵，当测压仪的示数为-50-60kPa时，关闭进气阀，观察测压仪读数，若读数不变，则系统不漏气；若真空度下降，则系统漏气，要查清漏气原因并排除之。

因为测定纯液体的饱和蒸汽压要求平衡共存的气体为纯蒸汽，因此要把空气干赶净。对纯液体，外压一定，沸点一定，可通过沸点的差异判断，若系统混有空气，则沸点读数会降低，若两次沸点测定结果在误差允许范围内，可以认定空气已经被赶净，在整个实验过程中防止空气倒灌同样是由于要保证纯蒸汽的原因。

4、本实验所测定的蒸气压结果的精确度有哪些因素决定？

测定过程中空气倒灌，判断B、C两液面处于同一水平时的人为误差，压力计读数不迅速而产生误差等。

实验4 双液系气—液平衡相图

1、在本实验中，若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大，对测量有何影响。

小球太小难以收集气相，小球太大，小球内的组分更新太慢，产生馏分，导致实验误差。

2、在加入不同数量的各组分时，如发生了微小的偏差，对相图的绘制有无影响？

为什么？

加入各组分时，如发生了微小的偏差，对相图的绘制无影响，因为最终液体的组成是通过对折光率的测定，在工作曲线上得出，所以无影响

3、折射率的测定为什么要在恒温下进行？

因为折射率与温度有关，所以在测量时要在两棱镜的周围夹套内通入恒温水，保持恒温

4、影响实验精度的因素之一是回流的好坏。如何使回流效果好？它的标志是什

么？

要使回流进行好，必须使气液多次充分接触，所以玻璃陶管不可缺，这样沸腾时才能不断撞击水银球，使气液两相平衡。它的标志是温度指示数恒定

实验5 金属相图

1、试从相律阐明各步冷曲线的形状

对定压下的二组分体系，根据相律可知，。因此，当出现“拐点”时，，则，表明温度可变；当出现“平阶”时，则=0，表明温度和各相组成均不变。对于纯物质，，根据相律可知，当出现“平阶”时，对单组分体系，没有“拐点”存在。

2、各步冷曲线的“平阶”长短为什么不同

对于不同组成的混合物的步冷曲线，其平台的长短不同，因为：当有固相析出时，释放相变热，因而步冷曲线发生折变，水平线段的长短，取决于放出相变热的多少，如大量固体析出，则可在最低共熔点时持化更长的时间，二组分体系平台的长度和低共熔点混合物的量成正比，体系的组成越接近最低共熔物的组成则析出低共熔物的量越多，则水平线段越长，要得到比较准确的曲线图，则要控制冷却速度。

3、为什么要缓慢冷却样品做步冷曲线

因为步冷曲线要尽可能接近平衡态,如果冷却速度太快,很容易造成过冷,步冷曲线就不准了.