物化实验课后答案
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。
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shiyan课后思考题答案
实验一燃烧热的测定1. 在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用？答：在燃烧过程中，当氧弹内存在微量空气时，N2的氧化会产生热效应。
在一般的实验中，可以忽略不计；在精确的实验中，这部分热效应应予校正，方法如下：用0.1mol·dm-3NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水，每毫升0.1 mol·dm-3 NaOH溶液相当于5.983 J(放热)。
2. （1）本实验中，那些为体系？那些为环境？（2）实验过程中有无热损耗，（3）如何降低热损耗？答：（1）氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系，其它为环境。
（2）实验过程中有热损耗：内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。
（3）降低热损耗的方法：调节内筒水温比外筒水温低0.5-1℃，内桶盖盖严，避免搅拌器摩擦内筒内壁，实验完毕，将内筒洗净擦干，这样保证内筒表面光亮，从而降低热损耗。
3. 在环境恒温式量热计中，为什么内筒水温要比外筒的低？低多少合适？在环境恒温式量热计中，点火后，系统燃烧放热，内筒水温度升高1.5-2℃，如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃，样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高1℃，整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同，所以内筒水温要比外筒水温低0.5-1℃较合适。
4 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。
5 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。
6 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。
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。
物化实验答案
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。
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+DLC/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 x t=∞ 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 0 t=t a-x b-x x x t=∞ 0 b-a a a则: k0=aA1 k∞=aA2 kt=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�C1 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.感谢您的阅读，祝您生活愉快。
物化课后答案(1)
第六章相平衡6.1指出下列平衡系统中的组分数C，相数P及自由度F。
（1）I2(s)与其蒸气成平衡；（2）CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡；（3）NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡；（4）取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。
（5）I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡（凝聚系统）。
解：（1）C= 1, P= 2, F= C–P+ 2 = 1 – 2 + 2 = 1.（2）C= 3 – 1 = 2, P=3, F= C–P+ 2 = 2 – 3 + 2 = 1.（3）C= 3 – 1 – 1 = 1, P=2, F= C–P+ 2 = 1 – 2 + 2 = 1.（4）C= 3 – 1 = 2, P=2, F= C–P+ 2 = 2 – 2 + 2 = 2.（5）C= 3, P= 2, F= C–P+ 1 = 3 – 2 + 1 = 2.6.2已知液体甲苯（A）和液体苯（B）在90 C时的饱和蒸气压分别为= 和。
两者可形成理想液态混合物。
今有系统组成为的甲苯-苯混合物5 mol，在90 C下成气-液两相平衡，若气相组成为求：（1）平衡时液相组成及系统的压力p。
（2）平衡时气、液两相的物质的量解：（1）对于理想液态混合物，每个组分服从Raoult定律，因此（2）系统代表点，根据杠杆原理6.3单组分系统的相图示意如右图。
试用相律分析途中各点、线、面的相平衡关系及自由度。
解：单相区已标于图上。
二相线（F= 1）：三相点（F= 0）：图中虚线表示介稳态。
6.4已知甲苯、苯在90 C下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa和136.12 kPa。
两者可形成理想液态混合物。
取200.0 g甲苯和200.0 g苯置于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90C的液态混合物。
在恒温90 C下逐渐降低压力，问（1）压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？（2）压力降到多少时，液相开始消失，最后一滴液相的组成如何？（3）压力为92.00 kPa时，系统内气-液两相平衡，两相的组成如何？两相的物质的量各位多少？解：原始溶液的组成为（1）刚开始出现气相时，可认为液相的组成不变，因此（2）只剩最后一滴液体时，可认为气相的组成等于原始溶液的组成（3）根据（2）的结果由杠杆原理知，6.525 C丙醇(A) –水(B)系统气–液两相平衡时两组分蒸气分压与液相组成的关系如下：0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 0.95 0.98 12.90 2.59 2.37 2.07 1.89 1.81 1.44 0.67 00 1.08 1.79 2.65 2.89 2.91 3.09 3.13 3.17 （1）画出完整的压力-组成图（包括蒸气分压及总压，液相线及气相线）；（2）组成为的系统在平衡压力下，气-液两相平衡，求平衡时气相组成及液相组成。
物理化学实验课后思考答案
作者：梦幻流云 已被分享5次 评论(0) 复制链接
一.蔗糖的转化
1.实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点? 在蔗糖转化反应过程中，所测的旋光度αt是否需要零点校正?为什么?
蒸馏水无旋光性，消除旋光仪的系统误差；
本实验中，，所测的旋光度αt可以不校正零点，因αt-α∞ ，已将系统的零点误差消除掉。
答：作用是形成气承悬液柱。不能除去Ｃ，因为没有了C管，就成了连通器，不断稀释之后会导致粘度计内液体量不一样。这样在测定流出时间就不能在相同条件下，因而没有可比性
高聚物的特征黏度与纯溶剂的黏度为什么不相等？
答：纯溶剂黏度反映了溶剂分子间的内摩擦力效应，聚合物溶液的黏度则是体系中溶剂分子间、溶质分子间及他们相互间内摩擦效应之总和。
3.试分析样品燃不着，燃不尽的原因有哪些？
答 ：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。
六、液体饱和蒸汽压的测定
1.在停止抽气时，若先拔掉电源会有什么情况出现
答：会出现真空泵油倒灌。
2.能否在加热情况下检查装置是否漏气？漏气对结果有何影响？
2.蔗糖溶液为什么可粗略配制?
初始浓度对于数据影响不大。速率常数K与温度和催化剂的浓度有关，实验测定反应速率常数k，以ln(αt-α∞)对t作图，由所得直线的斜率求出反应速率常数k，与初始浓度无关
3.蔗糖的转化速度和哪些因素有关?
温度，催化剂得浓度、种类等。
4.溶液的旋光度与哪些因素有关？
实验中为什么要用铂黑电极？使用时应注意什么？
答：镀铂黑的目的是为了增大电极的表面积，减小电流密度，从而降低由交流电引起的极化效应。但使用时要注意，不要用滤纸擦试铂黑，以免使铂黑脱落而改变电导池系数。实验结束后，用蒸馏水冲洗电极，并浸泡在蒸馏水中。
物理化学课后习题答案
1.1 物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下试推出理想气体的，与压力、温度的关系。
解：根据理想气体方程1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。
若将其中的一个球加热到100 °C，另一个球则维持0 °C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。
解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。
标准状态：因此，1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。
（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）隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？（3）隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？解：（1）等温混合后即在上述条件下混合，系统的压力认为。
（2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？（3）根据分体积的定义对于分压1.11 室温下一高压釜内有常压的空气，为进行实验时确保安全，采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下：向釜内通氮气直到4倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。
重复三次。
求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。
解：分析：每次通氮气后至排气恢复至常压p，混合气体的摩尔分数不变。
设第一次充氮气前，系统中氧的摩尔分数为，充氮气后，系统中氧的摩尔分数为，则，。
重复上面的过程，第n次充氮气后，系统的摩尔分数为，因此。
1.13 今有0 °C，40.530 kPa的N2气体，分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。
实验值为。
解：用理想气体状态方程计算用van der Waals计算，查表得知，对于N2气（附录七），用MatLab fzero函数求得该方程的解为也可以用直接迭代法，，取初值，迭代十次结果1.16 25 °C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体（即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸气压）总压力为138.7 kPa，于恒定总压下冷却到10 °C，使部分水蒸气凝结为水。
物化实验思考题答案
物化实验思考题实验一1、凝固点降低法在什么条件下适用？答案：在稀溶液且溶质在溶液中不发生解离或缔合的情况下适用。
【用凝固点降低法测定相对分子质量选择溶剂时应考虑哪些因素？答案：首先要能很好的溶解溶质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不适用一般只适用于强电解质稀溶液。
其次凝固点不应太高或太低应在常温下易达到。
如水、苯、环己烷等。
】2、凝固点降低法测定摩尔质量为什么会产生过冷现象？如何控制过冷程度？答案：过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后，没有晶体析出而达到过饱和状态的现象。
原因是刚刚析出的固体颗粒小，比表面积大，表面吉布斯函数高。
为了控制过冷程度，因而寒剂的温度不能大大低于待测的凝固点，而且在凝固点附近时应该加速搅拌。
当过冷后温度回升，立即改用原先较缓慢的搅拌方式。
3、根据什么原则考虑加入溶质的量，太多或太少会有何影响？答案：根据稀溶液依数性，溶质加入量要少，而对于称量相对精密度来说，溶质又不能太少。
实验二1、在实验步骤1中配置1、2、3号样品时，加入的各物质的量是否准确对分配系数的测定结果有无影响？答案：1,2号样品对分配系数的测量没有影响，分配系数为两相对浓度的比值，不准确不影响测量。
2、滴定CCl4层中的I2时，为何要先加入KI溶液？此处加入的KI溶液的多少对实验结果有没有影响？答案：用KI可以有助于CC14中的I2被提取到水层，有利于Na2SO3的滴定顺利进行；无影响。
实验三1、本实验如何达到汽液两相平衡？答案：在实验条件下，液相的饱和蒸气压与气相的压力相等时，两相就达到平衡了。
2、若沸点仪中冷凝管底部的小球体积过大或过小，对测量有何影响？答案：若体积过大，冷凝回流回来的液体不能回到溶液中，使得所测得的不是此溶液的气相组成，而是偏向于分馏，影响实验结果；若体积过小，则小球室里面的液体量不足，不够测2次（或有些实验要求测3次）折射率，从而会加大实验的偶然误差。
物化实验答案
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. 20 ∵C=10g/50ml×1/2=0.1g/ml,蔗糖的[α]D =65.55°,L=20cm 20 ∴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20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 + CH3CH2OH t=0 a b 0 0 t=t a-x b-x x x t=∞ a-b 0 b b 则: k0=aA1 k∞=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 + CH3CH2OH t=0 a b 0 0 t=t a-x b-x x x t=∞ 0 b-a a a 则: k0=aA1 k∞=aA2 kt=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 "标准"是指一定温度下水溶液中,各离子活度等于 1(气体为逸度等于 1)时的电动势. 通常是指25℃时的值. 4.测电动势为何要用盐桥如何选用盐桥以适应不同的体系答:使用盐桥是为了消除或减小液接电势.因当两种不同的溶液衔接时,在其界面处必因离子扩散速度不同而产生液接电势. 选择盐桥的原则是: (1) 盐桥溶液的浓度必须大大高于待测溶液的浓度; (2) 盐桥溶液与待测液的接界面必须保持稳定,避免明显对流破坏界面(盐桥口为多孔陶瓷塞或石棉纤维液接界); (3) 不能与待测溶液发生化学反应; (4) 正,负离子迁移速率接近. 盐桥内除用 KCl 外,也可用其它正负离子迁移数相近的盐类,如 KNO3,NH4NO3 等.具体2+ + 选择时应防止盐桥中离子与电池溶液发生反应,如电池溶液中含有 Ag 离子或 Hg2 离子,为避免产生沉淀则不能使用 KCl 盐桥,应选用 KNO3 或NH4NO3 盐桥. (见教材第 232 页) 5.怎样才能又快又好地测定原电池的电动势答: 原电池的电动势应该在接近可逆条件下进行测定, 但在实验过程中不可能一下子找到平衡点,因此在电池中总会有或大或小的电流通过而产生极化现象(即电极电势偏离平衡电势) .当外电压大于电动势时,原电池相当于电解池,极化结果使电位增加;相反,原电池放电极化,使电位降低.这种极化结果会使电极表面状态发生变化,此种变化即使在断路后也难以复原,从而造成电动势测量值不能恒定.因此在实验中应先估计所测电池的电动势, 将各旋钮先置估计值再找平衡点, 这样可避免调节过程中因产生大电流而使电极极化, 可又快又好地测得结果. 6.Zn 电极为什么要汞齐化答:金属电极的电极电势往往由于金属表面的活性变化而不稳定.Zn 是活泼金属,其电极 ,在水溶液中 H+离子会在 Zn 电极表面上放电产生H2↑.为了获得电势低于零(-0.7628V) 稳定的电极电势,常用电极电势较高的汞将 Zn 电极表面汞齐化(即形成汞合金) ,这样在电极表面就不会产生氢气泡. 另一目的是消除金属表面机械应力不同的影响, 使其获得重复性较好的电极电势. 汞齐化时间不宜太长, 只要将打磨好并洗净的锌电极插入饱和的硝酸亚汞 Hg2(NO3)2 溶液中 3-5 秒钟即可拿出,否则形成的汞齐膜太厚而改变电极电势. 7.为什么开始测电动势时数据总是不稳定答:因电极与溶液建立起电化学平衡需要一定的时间. 8.在AgCl溶度积测定实验中制备饱和AgCl溶液时,为什么AgNO3只能加一,两滴而不能多加答:加一,两滴 0.1M 的硝酸银溶液能产生雾状沉淀即可.氯化银沉淀产生太多一方面消耗氯离子,另一方面氯化银吸附在电极表面影响电极电势,所以不能多加.溶液表面吸附的测定 1.影响本实验好坏的关键因素是什么如果气泡出得很快,或两三个一起出来,对结果有什么影响答:关键因素是毛细管必须洁净.如果气泡出得太快,或两三个一起出来,将会使压力计两液面升降变化太快且不规律,p 测不准;对溶液来说,因为溶质扩散速度慢,在表面的吸附来不及达到平衡,这样就会使测得的溶液表面张力偏大. (因为正丁醇水溶液的表面张力随溶液浓度的增加而减小,当吸附平衡时溶液表面浓度增大,表面张力减小;若表面吸附未达平衡,则溶液表面浓度小,表面张力下降少,故测得的表面张力偏大. )2.毛细管尖端为何要刚好接触液面答:因为只有毛细管尖端刚好接触液面时,外压才等于大气压 p0,从压力计上读出的高度差 . 才是毛细管内部和外部的压力差p(=p 内- p0)3. 实验中为什么要读取最大压力差答:在最大气泡法测液体表面张力实验中,当气泡与液体达平衡时,液体中(毛细管口)气泡的曲率半径与凹液面下的附加压力 p 之间满足关系式: p=2γ/r, 此时气泡的弯曲半径最小, 附加压力 p 最大.而这个 p 我们是通过外加压力差p′来测量的(通过水柱差) ,即以平衡打破的瞬间压差反映平衡时的附加压力 p.故实验中要读取水柱的最大压力差.如果能用已知表面张力的液体作为标准测定出毛细管常数, 那么在相同条件下通过测定不同液体的最大压力差就可得到表面张力.4.在本实验中Γ～c 图形应该是怎样的答:Γ～c 图形应该是:随着溶液浓度的增加Γ逐渐增加.开始时,Γ随 c 增加得很快,Γ～ c 图形的斜率大,随后斜率逐渐减小,并逐渐接近于零.这也可从Γ=Γ∞(Kc/1+Kc)看出,当 Kc<>1 时,Γ=Γ∞,曲线斜率等于零,Γ等于饱和吸附量. 5.本实验结果准确与否取决于哪些因素答: 实验数据准确与否关键在于毛细管是否洁净, 另外还与毛细管尖端是否与液面刚好相切, 管口是否平整,出泡速率是否调节合适,读取压力是否正确以及温度等因素有关.实验最后结果准确与否则与作图有很大关系.本实验的作图误差很大,特别是作曲线切线的误差. 6.测量前如果压力计中两边液面不一样高,对测量结果有何影响答:有时由于毛细现象毛细管内液面高于外部,这并不影响测量结果.将系统通大气则内外液面可持平,另在测量时,给毛细管内进气也可将液面压至管口与外部相平,此时内外压力相等. 即使系统通大气时压力计两边液面仍不一样高, 只要在测量时读取两臂最高和最低压力求其压力差就对测量结果无影响. 8.毛细管内径均匀与否对结果有无影响答:无影响,主要毛细管管口要平整. 9.压力计中的液体是否可以用汞答:不可以.因为汞的密度大,由表面张力引起的压力计液面上升或下降变化微小,压力测量的相对误差会很大. 黏度法测定高聚物相对分子量 1.三管黏度计有什么优点,本实验能否采用双管黏度计(去掉 C 管) 答:三管黏度计的结构特点使它具有以下优点: (1)由于增。
物理化学课后习题答案（全）
第1章 物质的pVT 关系和热性质习 题 解 答1. 两只容积相等的烧瓶装有氮气，烧瓶之间有细管相通。
若两只烧瓶都浸在100℃的沸水中，瓶内气体的压力为0.06MPa 。
若一只烧瓶浸在0℃的冰水混合物中，另一只仍然浸在沸水中，试求瓶内气体的压力。
解： 21n n n +=2212112RT V p RT V p RT V p +=⋅2111121222112p T p T T p T T T T =+⎛⎝⎜⎞⎠⎟=+ ∴112222p T T T p ⋅+=MPa0.0507=MPa 06.02)15.273100()15.2730(15.2730⎥⎦⎤⎢⎣⎡××++++=2. 测定大气压力的气压计，其简单构造为：一根一端封闭的玻璃管插入水银槽内，玻璃管中未被水银充满的空间是真空，水银槽通大气，则水银柱的压力即等于大气压力。
有一气压计，因为空气漏入玻璃管内，所以不能正确读出大气压力：在实际压力为102.00kPa 时，读出的压力为100.66kPa ，此时气压计玻璃管中未被水银充满的部分的长度为25mm 。
如果气压计读数为99.32kPa ，则未被水银充满部分的长度为35mm ，试求此时实际压力是多少。
设两次测定时温度相同，且玻璃管截面积相同。
解：对玻璃管中的空气，p V p V 2211=kPa 0.96=kPa )66.10000.102(35251212−×==p V V p ∴ 大气压力 = kPa 28.100kPa )96.032.99(=+·28· 思考题和习题解答3. 让20℃、20 dm 3的空气在101325 Pa 下缓慢通过盛有30℃溴苯液体的饱和器，经测定从饱和器中带出0.950 g 溴苯，试计算30℃时溴苯的饱和蒸气压。
设空气通过溴苯之后即被溴苯蒸气所饱和；又设饱和器前后的压力差可以略去不计。
（溴苯Br H C 56的摩尔质量为1mol g 0.157−⋅）解：n pV RT 131013252010831452027315==×××+⎡⎣⎢⎤⎦⎥−().(.) mol =0.832 mol n m M 209501570==..mol =0.00605mol p py p n n n 22212101325732==+=×= Pa 0.006050.832+0.00605 Pa4. 试用范德华方程计算1000 g CH 4在0℃、40.5 MPa 时的体积(可用p 对V 作图求解)。
物化实验答案
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 lnp/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 lnp/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lnp/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 PPa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 CaOH2;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αD =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αD . 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. 20∵C=10g/50ml×1/2=0.1g/ml;蔗糖的αD =65.55°;L=20cm 20 ∴α=αDLC/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20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lnαt-α∞=-kt+lnα0-α∞;可得k=1/tα∞/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{lnα0-α∞- αt-α∞ }的相对误差分析;可得: t 2α 2α k/k = —— + —————————————— + —————————————— tα0-α∞lnα0-α∞- αt-α∞ αt-α∞lnα0-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/R1/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=ka-xb-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/ta-blnba-x/ab-x …2 当 a>b 时;有: NaOH + CH3COOC2H5 = CH3COONa + CH3CH2OH t=0 a b 0 0 t=t a-x b-x x x t=∞ a-b 0 b b 则: k0=aA1 k∞=bA2+A1a-b kt=A1a-x+A2x ;得联立解之;得 x=bk0-kt/k0-k∞;代入式2k=1/ta-bln{ak0-k∞-bk0-kt/akt-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 + CH3CH2OH t=0 a b 0 0 t=t a-x b-x x x t=∞ 0 b-a a a 则: k0=aA1 k∞=aA2 kt=A1a-x+ A2x ;得联立解之;得x=ak0-kt/k0-k∞;代入式2 k=1/tb-aln{bk0-k∞-ak0-kt/bkt-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{bk0-k∞-ak0-kt/bkt-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/tx/aa-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/nFlnane/aoe-φ 参比φ 右°=E + RT/nFlnane/aoe+φ 参比 "标准"是指一定温度下水溶液中;各离子活度等于 1气体为逸度等于 1时的电动势.通常是指25℃时的值. 4.测电动势为何要用盐桥如何选用盐桥以适应不同的体系答:使用盐桥是为了消除或减小液接电势.因当两种不同的溶液衔接时;在其界面处必因离子扩散速度不同而产生液接电势. 选择盐桥的原则是: 1 盐桥溶液的浓度必须大大高于待测溶液的浓度; 2 盐桥溶液与待测液的接界面必须保持稳定;避免明显对流破坏界面盐桥口为多孔陶瓷塞或石棉纤维液接界; 3 不能与待测溶液发生化学反应; 4 正;负离子迁移速率接近. 盐桥内除用 KCl 外;也可用其它正负离子迁移数相近的盐类;如 KNO3;NH4NO3 等.具体 2+ + 选择时应防止盐桥中离子与电池溶液发生反应;如电池溶液中含有 Ag 离子或 Hg2 离子;为避免产生沉淀则不能使用 KCl 盐桥;应选用 KNO3 或 NH4NO3 盐桥. 见教材第 232 页 5.怎样才能又快又好地测定原电池的电动势答: 原电池的电动势应该在接近可逆条件下进行测定; 但在实验过程中不可能一下子找到平衡点;因此在电池中总会有或大或小的电流通过而产生极化现象即电极电势偏离平衡电势 .当外电压大于电动势时;原电池相当于电解池;极化结果使电位增加;相反;原电池放电极化;使电位降低.这种极化结果会使电极表面状态发生变化;此种变化即使在断路后也难以复原;从而造成电动势测量值不能恒定.因此在实验中应先估计所测电池的电动势; 将各旋钮先置估计值再找平衡点; 这样可避免调节过程中因产生大电流而使电极极化; 可又快又好地测得结果. 6.Zn 电极为什么要汞齐化答:金属电极的电极电势往往由于金属表面的活性变化而不稳定.Zn 是活泼金属;其电极 ;在水溶液中 H+离子会在 Zn 电极表面上放电产生H2↑.为了获得电势低于零-0.7628V 稳定的电极电势;常用电极电势较高的汞将 Zn 电极表面汞齐化即形成汞合金 ;这样在电极表面就不会产生氢气泡.另一目的是消除金属表面机械应力不同的影响; 使其获得重复性较好的电极电势. 汞齐化时间不宜太长; 只要将打磨好并洗净的锌电极插入饱和的硝酸亚汞Hg2NO32 溶液中 3-5 秒钟即可拿出;否则形成的汞齐膜太厚而改变电极电势. 7.为什么开始测电动势时数据总是不稳定答:因电极与溶液建立起电化学平衡需要一定的时间. 8.在AgCl溶度积测定实验中制备饱和AgCl溶液时;为什么AgNO3只能加一;两滴而不能多加答:加一;两滴 0.1M 的硝酸银溶液能产生雾状沉淀即可.氯化银沉淀产生太多一方面消耗氯离子;另一方面氯化银吸附在电极表面影响电极电势;所以不能多加.溶液表面吸附的测定 1.影响本实验好坏的关键因素是什么如果气泡出得很快;或两三个一起出来;对结果有什么影响答:关键因素是毛细管必须洁净.如果气泡出得太快;或两三个一起出来;将会使压力计两液面升降变化太快且不规律;p 测不准;对溶液来说;因为溶质扩散速度慢;在表面的吸附来不及达到平衡;这样就会使测得的溶液表面张力偏大. 因为正丁醇水溶液的表面张力随溶液浓度的增加而减小;当吸附平衡时溶液表面浓度增大;表面张力减小;若表面吸附未达平衡;则溶液表面浓度小;表面张力下降少;故测得的表面张力偏大.2.毛细管尖端为何要刚好接触液面答:因为只有毛细管尖端刚好接触液面时;外压才等于大气压 p0;从压力计上读出的高度差 . 才是毛细管内部和外部的压力差p=p 内- p03. 实验中为什么要读取最大压力差答:在最大气泡法测液体表面张力实验中;当气泡与液体达平衡时;液体中毛细管口气泡的曲率半径与凹液面下的附加压力 p 之间满足关系式: p=2γ/r; 此时气泡的弯曲半径最小; 附加压力 p 最大.而这个 p 我们是通过外加压力差p′来测量的通过水柱差 ;即以平衡打破的瞬间压差反映平衡时的附加压力 p.故实验中要读取水柱的最大压力差.如果能用已知表面张力的液体作为标准测定出毛细管常数; 那么在相同条件下通过测定不同液体的最大压力差就可得到表面张力.4.在本实验中Γ～c 图形应该是怎样的答:Γ～c 图形应该是:随着溶液浓度的增加Γ逐渐增加.开始时;Γ 随 c 增加得很快;Γ～ c 图形的斜率大;随后斜率逐渐减小;并逐渐接近于零.这也可从Γ=Γ∞Kc/1+Kc看出;当 Kc<>1 时;Γ=Γ∞;曲线斜率等于零;Γ等于饱和吸附量. 5.本实验结果准确与否取决于哪些因素答: 实验数据准确与否关键在于毛细管是否洁净; 另外还与毛细管尖端是否与液面刚好相切; 管口是否平整;出泡速率是否调节合适;读取压力是否正确以及温度等因素有关.实验最后结果准确与否则与作图有很大关系.本实验的作图误差很大;特别是作曲线切线的误差. 6.测量前如果压力计中两边液面不一样高;对测量结果有何影响答:有时由于毛细现象毛细管内液面高于外部;这并不影响测量结果.将系统通大气则内外液面可持平;另在测量时;给毛细管内进气也可将液面压至管口与外部相平;此时内外压力相等. 即使系统通大气时压力计两边液面仍不一样高; 只要在测量时读取两臂最高和最低压力求其压力差就对测量结果无影响. 8.毛细管内径均匀与否对结果有无影响答:无影响;主要毛细管管口要平整. 9.压力计中的液体是否可以用汞答:不可以.因为汞的密度大;由表面张力引起的压力计液面上升或下降变化微小;压力测量的相对误差会很大.黏度法测定高聚物相对分子量 1.三管黏度计有什么优点;本实验能否采用双管黏度计去掉 C 管答:三管黏度计的结构特点使它具有以下优点: 1由于增加了C 管;可使毛细管出口与大气相通.这样;毛细管内的液体形成一个悬空液柱;液体流出毛细管下端时即沿管壁流下;可保证出口处为层流而避免产生涡流. 2液柱高度与 A 管内液面高度无关;因此每次加入试样的体积不必恒定. 3 A 管体积。
物理化学实验课后思考题答案
实验十六 可逆电池电动势的测定
1、测定电池电动势为什么用补偿法？本实验的测定过程中，在找到光点不偏转之前，仍有电 流通过被测电池，将带来什么影响?如何减少这些影响？ 答：热力学可逆电池的条件之一就是必须非常接近平衡状态，即通过的电流无限小，所以要 用补偿法来削减电流，使待测电池工作在可逆状态。
2 应化一班 扈培杰 703 宿舍考试特辑系列
物理化学实验课后题答案总结
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。本实验中要注意滴定的速度、称量的速度等等。 5、测绘系线时，如何保证取得真正的在室温下达到平衡的共轭水层？你认为用什么方法可以 检验液-液共存的两相体系达到平衡？ 答：静置时间足够长，保证体系与环境进行充分的热交换，以达到室温。向溶液中滴入少量 苯、乙醇或水，观察是否由清变浑浊，若变浑浊，则液-液共存的两相体系达到平衡。 6、从测量精度来看，体系质量分数用几位有效数字表示？ 答：用 3 位有效数字表示 7、当温度、压力恒定时，单相区的自由度数是多少？ 答：f*=C+ψ+0=3-1+0=2
物理化学实验所有课后习题和思考题答案完整版
物理化学实验所有课后习题和思考题答案集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]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。
物理化学实验答案
物理化学实验答案1(总17页) --本页仅作预览文档封面，使用时请删除本页--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 = × ，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。
物化作业课后答案
第一章 化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，为什么要用环境的压力e P ？在什么情况下可用体系的压力体P ？ 答：在体系发生定压变化过程时，气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，可用体系的压力体P 代替e P 。
1-2 298K 时，5mol 的理想气体，在（1）定温可逆膨胀为原体积的 2 倍； ( 2 )定压下加热到373K ；（3）定容下加热到373K 。
已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。
计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。
解 （1） △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln12=⨯⨯==-= 11282.282ln 314.85ln-⋅=⨯==∆K J V V nR S （2） kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==∆ kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=∆ W = △U – Q P = － 3.12 kJ112,07.41298373ln )314.828.28(5ln-⋅=+⨯==∆K J T T nC S m P （3） kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==∆ kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=∆ W = 0112,74.31298373ln 28.285ln-⋅=⨯==∆K J T T nC S m V 1-3 容器内有理想气体，n=2mol , P=10P θ，T=300K 。
求 (1) 在空气中膨胀了1dm 3，做功多少？ (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ，做了多少功？(3）膨胀时外压总比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lP θ时，气体做多少功？dVp dl A p dl f W ⋅=⋅⋅=⋅=外外外δ解：（1）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=J V P W e 1001011035-=⨯⨯-=∆-=- （2）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=n R T P n R T P n R T P V V P V P W e 109)10()(12-=--=--=∆-=θθ J 6.4489300314.82109-=⨯⨯⨯-= （3） Vn R TP dP P P e =≈-=1221ln ln 12121P P nRT V V nRT dV V nRT dV P W V V V V e ==-=-=⎰⎰ kJ PP 486.11101ln 300314.82-=⨯⨯⨯=θ1-4 1mol 理想气体在300K 下，1dm 3定温可逆地膨胀至10dm 3，求此过程的 Q 、W 、△U 及△H 。
南开物化实验课后思考题参考答案2
南开物化实验课后思考题参考答案老师若是发现几个人是一样的话，会打回去重写的思考题就是用来思考的，我这样做其实是很不对的，但应大一分子学弟学妹的要求，也为了减少大家的工作量，。
废话少说。
上正文：热力学部分实验105燃烧热的测定1．在燃烧热反应实验中，为什么要加几滴水？答：C、H化合物的燃烧反应热，要求其产物状态为CO2气体和液态水。
如果氧弹内加几滴水，在反应前即为水和水蒸气平衡存在，而反应生成的水可几乎全部变为液态水，防止出现过饱和蒸汽，符合燃烧热定义的要求。
2．若氧气中含有少量氮气，是否会使实验结果引入误差？在燃烧过程中若引入误差，该如何校正？答：对于反应物不纯而导致的副反应，会使实验结果引入误差，要加以校正。
如氧气中含有氮气，N2+O2=2NO, 2NO+O2=NO2, 3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应放热影响燃烧热的测定。
这时可收集硝酸，用酸碱滴定法计算其产生的热量，加以扣除。
3．使用氧气钢瓶应注意什么？答：氧气遇油脂会爆炸。
因此氧气减压器、氧弹以及氧气通过的各个部件，各连接部分不允许有油污，如发现油垢，应用乙醚或其它有机溶剂清洗干净。
除此之外还应远离热源，防晒，禁止剧烈磕碰。
4．在直接测量中，哪一个量的测定误差对W N和萘的q p的数值影响最大？答：温度ΔT影响最大。
5．测燃烧热时，样品的量过多或过少对实验有什么影响？答：样品少，温差小，误差大；样品多，温差大，反应不能按等温过程处理。
6．在这个实验中，哪些是体系，哪些是环境？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。
7．不同气体钢瓶的颜色是什么？答：氧气——蓝瓶黑字；氢气——深绿瓶红字；氮气——黑瓶黄字；氩气——灰瓶绿字。
8．说出一种引入误差的可能方式？答：样品压的不实，导致燃烧不完全，产生炭黑。
物理化学实验课后思考题答案
物化实验思考题答案实验一、恒温槽的安装与调试1，恒温槽的工作原理：恒温槽之所以能维持恒温，主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。
当恒温槽介质因对外散热而使发生变化时，恒温控制器就使恒温槽的加热器工作，使介质加热到所需温度时，它又停止加热，这样就保持介质有恒定的温度。
2，恒温槽的组成以及应用：槽体：用于盛装恒温介质介质：搅拌器：搅动恒温介质，以保证恒温槽的温度均匀温度计：测量恒温槽的温度加热器：用于加热介质电子继电器：用于控制加热器的通与断感温元件：当恒温槽的温度达到设定值时，发出信号，命令执行机构停止加热；低于设定温度时，则又发出信号，命令执行机构继续加热。
3，几种典型的控温曲线⑴．表示加热器的功率适中，并且介质热惰性小。
因此温度波动较小，控温精度高⑵．表示加热器功率适中，但介质的热惰性较大，因此温度波动较大，控温精度低⑶．加热器的功率过大⑷．加热器的功率过小或散热过快4，为提高恒温槽精度，在设计和安装恒温槽时要注意以下几点：⑴．恒温槽的热容量要尽可能大，加热器的热容量要尽可能小⑵．加热器导热良好且功率适中⑶．感温元件和电子继电器的灵敏度要高⑷．合理安排各个仪器部件在恒温槽中的位置：如搅拌器和贝克曼温度计应该放在加热器附近⑸．提高恒温槽的绝热保温状态二．思考题1，对于指定的恒温槽，加热器的功率适中是指：加热器通与断的时间大致相同降低恒温槽的热惰性：A.恒温槽的热容量要大些，B.介质传热要好C.搅拌速率要适中D.要合理安排各个仪器部件在恒温槽中的位置E.加热器导热良好且功率适中2，为达到3中（1）的曲线。
应采取什么措施：⑴．恒温槽的热容量要大一些，加热器的热容量要小一些⑵．加热器导热良好且功率适中⑶．提高感温元件和电子继电器的灵敏度⑷．合理安排各个仪器部件在恒温槽中的位置，如搅拌器和贝克曼温度计应该放在加热器附近⑸．要提高恒温槽的绝热保温状态3，3中（3），（4）不能用控温精度公式来计算。
因为（3）中加热器功率过大，所测温度偏高，加热时间和停止时间一样，正误差大于负误差；（4）中加热器功率过小或散热过快，加热时间和停止时间不会一样。
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实验一燃烧热的测定1. 在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用？答：在燃烧过程中，当氧弹内存在微量空气时，N2的氧化会产生热效应。
在一般的实验中，可以忽略不计；在精确的实验中，这部分热效应应予校正，方法如下：用0.1mol·dm-3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水，每毫升0.1 mol·dm-3 NaOH溶液相当于5.983 J(放热)。
2. （1）本实验中，那些为体系？那些为环境？（2）实验过程中有无热损耗，（3）如何降低热损耗？答：（1）氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系，其它为环境。
（2）实验过程中有热损耗：内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。
（3）降低热损耗的方法：调节内筒水温比外筒水温低0.5-1℃，内桶盖盖严，避免搅拌器摩擦内筒内壁，实验完毕，将内筒洗净擦干，这样保证内筒表面光亮，从而降低热损耗。
3. 在环境恒温式量热计中，为什么内筒水温要比外筒的低？低多少合适？在环境恒温式量热计中，点火后，系统燃烧放热，内筒水温度升高1.5-2℃，如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃，样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高1℃，整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同，所以内筒水温要比外筒水温低0.5-1℃较合适。
4 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。
5 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。
6 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。
实验二十（1）液体饱和蒸气压的测定预习思考题一、思考题：1. 真空泵在开关之前为什么要先通大气？答：真空泵在开关之前，因系统内压力低，先通大气，以防油泵中的油倒流使真空泵损坏。
？2. 本实验中缓冲压力罐有什么作用？答：缓冲罐是缓解压力，防止压强过大，产生爆罐的危险。
3. 如何判断等压计中的空气已被抽尽？答：4. 如何判断等压计中的气体和液体已达气液平衡？答：待等压计中B、C两管中的液面相平即可。
5. 实验测定时放入空气太多会出现什么情况？出现这种情况应当怎么办？答：出现空气倒灌。
重新将压力调至-90KPa左右抽气3min后继续测定。
6. 简述本实验是如何测定一定温度下液体饱和蒸气压的。
答：打开恒温控制仪开关和搅拌、加热水浴开关，（设置水浴温度为30℃）当水浴温度恒定至30℃时，这时B、C两管液面不处于同一水平面，缓慢打开阀1让系统通大气，当B、C两管液面处于同一水平时，同时记录下温度和压力。
7. 实验开始前为什么要将压力计采零？如何由压力计读数计算液体的饱和蒸气压？答：为了消除仪表系统的零点漂移。
根据校正公式：Ho=Hz(1-0.000163t)(Pa)8. 实验开始时抽气的目的是什么？答：抽干等压计中的空气。
防止空气对实验所测饱和蒸汽压的影响。
9. 克—克方程的适用条件是什么？答：温度间隔较小，纯液体蒸发焓可以看做常数时。
10. 测定液体饱和蒸气压有哪几种方法？本实验属于哪一种？答：方法：①静态法②动态法③饱和气流法本实验采用静态法测定不同温度下乙醇的饱和蒸汽压。
11. 本实验如何由不同温度下液体的饱和蒸气压求取液体的摩尔蒸发焓ΔΗ？答：打开恒温控制仪开关和搅拌、加热水浴开关，（设置水浴温度为30℃）当水浴温度恒定至30℃时，这时B、C两管液面不处于同一水平面，缓慢打开阀1让系统通大气，当B、C两管液面处于同一水平时，同时记录下温度和压力。
调节水浴温度上升五度，重复上述操作。
然后根据克—克方程求液体摩尔蒸发焓12. 本实验如何求取液体的正常沸点？答：本实验根据：当液体的饱和蒸汽压等于外压时，该液体即沸腾，此时的温度为液体在该外压下的沸点。
而外压外101.3KPa时，该沸点为正常沸点。
利用此求取。
13. 发生空气倒灌后为何要重新抽气？答：因为一旦等压计中进入空气就会影响饱和蒸汽压的测定实验二十（2）完全互溶双液系的平衡相图1. 该实验中，测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度是否需要保持一致？为什么？答：在该实验中，测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度应保持一致，因为温度不同，物质的折射率不同；而且测定样品的折射率后，要在工作曲线上查折射率对应的气液相组成。
2. 过热现象对实验产生什么影响？如何在实验中尽可能避免？答：过热现象使得溶液沸点高于正常沸点。
在本实验中，所用的电热丝较粗糙，吸附的空气作为形成气泡的核心，在正常沸点下即可沸腾，可避免过热现象。
3. 在连续测定法实验中，样品的加入量应十分精确吗？为什么？答：样品的加入量不用十分精确，因为测定样品的折射率后，要在工作曲线上查折射率对应的气液相组成。
4．本实验在测向环己烷加异丙醇体系时，为什么沸点仪不需要洗净、烘干？提示：实验只要测不同组成下的沸点、平衡时气相及液相的组成即可。
体系具体总的组成没必要精确。
5．体系平衡时，两相温度应不应该一样？实际呢？怎样插置温度计的水银球在溶液中，才能准确测得沸点呢?提示：两相温度应该一样，但实际是不一样的，一般将温度计的水银球插入溶液下1/3较好。
6．收集气相冷凝液的小槽体积大小对实验结果有无影响？为什么？提示：有影响，气相冷凝液的小槽大小会影响气相和液相的组成。
7．阿贝折射仪的使用应注意什么？提示：不能测定强酸、强碱等对仪器有强腐蚀性的物质。
8．讨论本实验的主要误差来源。
提示：影响温度测定的：温度计的插入深度、沸腾的程度等；影响组成测定的：移动沸点仪时气相冷凝液倒流回液相中、测定的速度慢等实验二十（3）溶液表面张力的测定(最大气泡压力法)1. 用最大气泡压力法测定表面张力时为什么要读最大压力差？提示：若读中间某个压力差值，不能保证每次读压力差对应大小相同气泡。
2. 为何要控制气泡逸出速率？提示：气泡逸出速率会影响气泡的大小，近而影响压力差值的大小，因而要保证测定过程中气泡逸出速率恒定。
3. 本实验需要在恒温下进行吗？为什么？提示：需要恒温，因为表面张力的大小受温度的影响。
4. 毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切？否则对实验有何影响?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。
7．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。
8．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。
实验七八电极的制备与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，于电池电压相抗，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。
电动势指的就是当回路中电流为零时电池两端的电压，因而必须想办法使回路中电流为零。
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。
2. 参比电极应具备什么条件？它有什么功用? 盐桥有什么作用? 应选择什么样的电解质作盐桥?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。
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。
3. 电动势的测量方法属于平衡测量，在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。
为此，应注意些什么?答：应注意电池回路接通之前，应该让电池稳定一段时间，让离子交换达到一个相对的平衡状态；还应该在接通回路之前先估算电池电动势，然后将电位差计旋钮设定未电池电动势的估算值，避免测量时回路中有较大电流。
4. 对照理论值和实验测得值，分析误差产生的原因。
答：原电池电动势测定结果的误差来源有很多：标准电池工作时间过长，长时间有电流通过，标准电动势偏离；盐桥受污染；饱和甘汞电极电势不稳定；未能将电位差计旋钮设定在待测电池电动势应有的大体位置，使待测电池中有电流通过等等。
5. 在精确的实验中，需要在原电池中通入氮气，它的作用是什么？答：为了除去溶液中的氧气，以避免氧气参与电极反应，腐蚀电极等。
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。