物理化学实验
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燃烧热
1、在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用?
答:(1)吸收反应中生成的NO2,NO2溶于水中生成HNO3,用标准氢氧化钠滴定出HNO3的浓度,可计算出HNO3的生成热。
(2)便于清洗氧弹
2、本实验中,那些为体系?那些为环境?实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗?
答:体系:内筒水、氧弹、温度计、内筒搅拌器。
环境:外筒水。
实验过程中,由于对流和辐射,存在热损耗。
采取措施:(1)量热计上方加盖,减少对流;
(2)外筒内壁和内筒外壁皆镀成镜面,减少热辐射
3、在环境恒温式量热计中,为什么内筒水温要比外筒水温低?低多少合适?
答:内筒水温比外筒低,是为了减小内外筒间的温度差,减小热损耗;
将内筒温度定在T外=(T内终-T内始)/2 较合适。
4、欲测定液体样品的燃烧热,你能想出测定方法吗?
答:采用药用胶囊装取液体试样装入氧弹进行测量。(计算时扣除胶囊的燃烧热)。
采用脱脂棉吸附液体试样方法。(计算时扣除脱脂棉的燃烧热)。
5、说明恒容热和恒压热的关系。
答:ΔH:恒压热
ΔU:恒容热
ΔH = ΔU + PΔV
若有气体参加的反应,Δn代表反应前后气体物质的量的改变,则(忽略其它体积变化):ΔH ~= ΔU + ΔnRT
6、实验终那些因素容易造成误差?最大误差是哪种?提高本实验的准确度应
该从哪方面考虑?
答: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;
最大误差:体系与环境温差
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。
偏摩尔
1、使用比重瓶应注意哪些问题?
答:⑴要避免用手直接拿瓶操作;
⑵比重瓶加满溶液后,塞子上的毛细管要充满溶液不能有气泡产生;
⑶称量前必须用滤纸把比重瓶的外表面擦干净,然后再放到天平上称量;
⑷称量前后都要烘干。
2、如何使用比重瓶测量颗粒状固体物的密度?
答:⑴将比重瓶洗净干燥,称量空瓶重m0。
⑵注入已知密度ρ1(t℃)的液体(应注意该液体不溶解待测固体,但能够浸润它)。
⑶将比重瓶置于恒温槽中恒温10min,用滤纸吸去塞帽毛细管口溢出的液体。取出比重瓶擦干外壁,称重m1。
⑷倒去液体将瓶吹干,装入一定量的研细的待测固体(装入量视瓶大小而定),称重m2。
⑸先向瓶中注入部分已知密度为ρ(t℃)的液体,将瓶敞口放入真空干燥器内,用真空泵抽气约10min,将吸附在固体表面的空气全部除去。然后向瓶中注满液体,塞上塞子。同步骤⑶恒温10min后称重为m3。
⑹根据下述公式计算待测固体的密度ρs(t℃)ρs(t℃)=(m2-m0)ρ1/【m1-m0)-(m3-m2)】
3、为提高溶液密度测量精度,可作哪些改进?
答:(1)准确测量溶液的物质量浓度
(2)多次测量同一组成溶液的质量,结果取其平均值
(3)每次称量瓶都要烘干
乙酸乙酯皂化
1. 如果两种反应物起始浓度不同,怎么求速率常数?
答:设较低的反应物浓度为a,另一个设为b
以k~t作图,可得到a和b的值,解出不同t时的x值,然后,就可求出k
2.如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应?
答:反应速度与两个反应物浓度的乘积成正比,也就是与反应物浓度的二次方成正比的化学反应称为二级反应。二级反应的反应速度方程式为: dx/dt=k(a-x(b-x) a与b分别为反应物开始时的浓度,x为生成物的浓度。若a=b则 dx/dt=k(a-x)(a-x) 以1/a-x对t作图,得一直线。这是二级反应的特征。二级反应的半衰期为1/Ka,即开始时反应物浓度愈大,则完成浓度减半所需的时间愈短。
而实验结果很好的验证了开始时反应物浓度愈大,则完成浓度减半所需的时间愈短。即证乙酸乙酯皂化反应为二级反应。
CH COOC H溶液在混合前还要预先恒
3. 为什么本实验要在恒温条件下进行?而且NaOH溶液和
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温?
答:乙酸乙酯皂化反应系吸热反应,混和后最初几分钟测值偏低。故第一点应在5分钟之后。温度对实验数据的影响大,须待被测体系恒温10分钟,否则会因起始时温度的不恒定而使电导偏低或偏高,导致
实验作图线性不佳。
表面张力
1.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: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。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。
2.最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,对实验结果有无影响?
答:如果毛细管半径很小,则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时,表面几乎是平的,这时曲率半径最大;随着气泡的形成,曲率半径逐渐变小,直到形成半球形,这时曲率半径R和毛细管半径r相等,曲率半径达最小值,根据拉普拉斯(Laplace)公式,此时能承受的压力差为最大:△pmax = p0 - pr = 2σ/γ。气泡进一步长大,R变大,附加压力则变小,直到气泡逸出。最大压力差可通过数字式微压差测量仪得到。
如气泡逸出速度速度太快,气泡的形成与逸出速度快而不稳定;致使压力计的读数不稳定,不易观察出其最高点而起到较大的误差。
3.本实验为何要测定仪器常数?仪器常数与温度有关系吗?
答:因为用同一支毛细管测两种不同液体,其表面张力为γ1,γ2,压力计测得压力差分别为△P1,△P2,则γ1/γ2=△P1/△P2,若其中一液体γ1已知,则γ2=K×△P2其中K=γ1/△P1,试验中测得水的表面张力γ1,就能求出系列正丁醇的表面张力。
温度越高,仪器常数就越小。
粘度计
1.乌氏粘度计中支管C有何作用?除去支管C是否可测黏度?
答:在支管C处用洗耳球打气,可以使溶液充分混合均匀。如果除去支管C仍然可以测定黏度,可以将溶液先在容器中混合均匀后在装液进行测量。
2.粘度计毛细管的太粗或太细对实验结果有何影响?
答:粘度计的毛细管太粗液体下降太快而致使时间测量不准确;如果太慢可能导致液体下降
不流畅,测定的时间也不正确。