北京大学普化B实验四问题3讨论报告

关于本次试验系统测量精确度的讨论
完成日期：2013.10.21 作者：马千程、黄慧、袁之航、王瑶、贾盼盼
所在学院：药学院
指导教师：高昂
一、摘要：
在实验四中我们利用电解法测定阿伏伽德罗常数及气体常数，并将实验值与文献值作了比较，发现存在一定的误差。

那么，本实验中各个环节都有哪些误差？又是哪个环节的系统误差决定了本实验的系统测量精确度？本实验方法的系统测量精度还可能提高吗？又该如何改进？本次我们小组成员在查找文献和小组讨论之后对问题进行了解答和说明，并完成本报告。

二、前言
而气体常数的误差可以通过多次实验取平均值的办法消除。

三、内容
(一)误差分析
我们将实验大体分为三部分：电解前、电解过程中和电解后。

1、电解前
(1)实验仪器的清洗
当酸式滴定管和移液管并未清洗干净，管壁上挂水时，会使结果有误差。

此外，在实验过程中，我们发现部分实验组都出现了滴定管清洗不干净的情况，可能原因：如果酸式滴定管活塞上用于密封的凡士林涂抹不均匀，就会使凡士林进入酸式滴定管内壁，而当铬酸洗液清洗过凡士林后，铬酸洗液没有足够的时间将凡士林全部氧化，就会使下一名清洗的同学的滴定管内壁沾有凡士林，因此就发生了部分滴定管清洗不干净的情况。

(2) 滴定管下端无刻度部分的体积的测量
在测量滴定管下端无刻度部分的体积时，可能会产生一定的误差，但大多数同学得出的数据误差较小，对实验影响并不大。

(3)电解装置的调试
在调试电解装置的过程中，铂丝上可能附有气泡，如果未将气泡除干净，在电解时也会产生误差。

(4)铜片的称量
铜片如果没有打磨干净，或用千分之一称称量时读数不准，均会产生误差。

(5)温度和气压的测定
2、电解过程中
(1)电解过程中的主要误差来自于电流的不稳定。

电阻：在刚进行电解时，电流并不能很快的稳定下来，这一部分误差影响较大；在电解过程中，电流出现微小变化时，实验者往往不能及时调节电阻箱阻值使电流恢复；同时，由于铜片上不断有铜生成，铜片的电阻会有一定的改变，影响电流大小；在实验过程中，两电极间间距的改变，也会对电路电阻产生影响，进而影响电流的稳定性；铂丝上附着的气泡对电阻同样有影响。

电压：学生电源电压不稳定。

在操作过程中，实验组的电源电压由于与其他小组的电源相连，当其他小组调节开关、电阻时，会影响本小组的电源电压，进而影响电流。

(2)秒表计时的时候测得的时间由于人为因素，并不一定十分准确，也会带来一定误差。

3、电解后
(1)当电解停止后，立即测量液柱高度，而没有等待管内气体的温度与室温基本平衡后再进行测量。

(2)用米尺测量滴定管内高出烧杯中液面的液柱高度时，由于米尺不能靠近滴定管，读数不准确。

(3)氧气可能溶于溶液中，通过烧杯中的液面逸出，使测得的氧气体积偏小。

但经过小组讨论后，我们认为，由于滴定管中的氧气中也含有水蒸气，并且多数同学滴定管挂水严重，因此这一部分误差可以抵消，影响不大。

4、在经过一系列的分析后，我们认为，在诸多的系统误差中，用米尺测量滴定管内高出烧杯中液面的液柱高度所带来的误差影响最大。

(二)解决方案
1、在用米尺测量滴定管内高出烧杯中液面的液柱高度时，有两种方法可以改进。

(1)将米尺垂直放置，利用水平射出的激光来确定米尺的零刻度处与烧杯内液面对齐，并通过与滴定管内液面最高处相切的激光读数。

(2)用细绳悬挂一以蜡包裹的小铁块，使细绳贴近滴定管，小铁块恰与烧杯内液面接触，在细绳上标记处滴定管内液面高度，通过测量细绳长度来确定滴定管内高出烧杯中液面的液柱高度。

2、同时，要在实验中尽量减小人为操作所带来的误差，并尽量减少环境等的影响。

四、结论
在本实验中，电解前实验仪器的清洗、滴定管下端无刻度部分的体积的测量、电解装置的调试、铜片的称量、温度和气压的测定，电解过程中电流的不稳定、秒表计时，电解后测量滴定管内高出烧杯中液面的液柱高度等环节都会产生误差。

而用米尺测量滴定管内高出烧杯中液面的液柱高度所带来的误差影响最大。

我们可以通过改进实验装置的办法来减小误差，使实验结果更精确。

而且，当有条件时，也可以通过多次实验取平均值的方法来提高实验精确度。

五、参考文献
无。