大学物化实验思考题答案

物化实验大学物化实验思考题答案

液体饱和蒸气压的测定

1．测定液测量体饱和蒸气压的方法有哪些？我院物理化学实验室采用的是什么方法？

答：(1)静态法：在某一温度下直接饱和蒸汽压。(2)动态法：在不同外界压力下测定沸点。

(3)饱和气流法：使干燥的惰性气体通过被测物质，并使其为被测物质所饱和，然后测定所通过的气体中被测物质蒸汽的含量，就可根据道尔顿分压定律算出此被测物质的饱和蒸汽压。

采用静态法测定乙醇的饱和压。

2．等压计U 型管中的液体起什么作用？冷凝器起什么作用？为什么可用液体本身作U 型管封闭液？

答：(1)U型管作用：①封闭气体，防止空气进行AB弯管内；？②作等压计用，以显示

U 型管两端液面上的压力是否相等。

(2) 将U 型管内封闭液蒸气冷凝，防止其“蒸干”

(3) 封闭液作用是封闭和作等压计用，可用液体本身作封闭液。若用其它液体作封闭液，

则平衡时a球上方的气体为封闭液蒸气和乙醇蒸气的混合气体，测定结果偏高。

3．开启旋塞放空气入体系内时，放得过多应如何办？实验过程中为为什么要防止空气

倒灌？

答：(1 )必须重新排除净AB 弯管内的空气。

(2)AB 弯管空间内的压力包括两部分：一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。

测定时，必须将其中的空气排除后，才能保证 B 管液面上的压力为液体的蒸气压。

4．如果升温过程中液体急剧气化，该如何处理？答：缓慢放入空气，使系统压力慢慢升高，以保持等压计两液面平齐，以免使等压计内的乙醇急剧沸腾，使液封量减少。

二．二元液系相图

1 ．在“二组分气液平衡相图的测定”实验中，作标准溶液的折光率－组成曲线的目的是什么？

答：从标准溶液的折光率－组成曲线上可以得出某沸点下的气相组成和液相组成。2．在“二组分气液平衡相图的测定”实验中，收集气相冷凝液的小槽的大小对实验结果有无影响？

答：若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大，则会贮存过多的气相冷凝液，其贮量超过了按相平衡原理所对应的气相量，其组成不再对应平衡的气相组成，因此必然对相图的绘制产生影响。

3 每次加入蒸馏瓶中的三氯甲烷或乙醇是否应按记录表规定精确计量？答：不一定。绘制沸点－组成图时，不必精确知道系统组成。需要精确知道的数据是不同系统组成时的沸点、气相组成和液相组成，而气液两相组成可通过折光率－组成标准曲线得到。

4．如何判定气－液两相已达到平衡？答：将液体缓慢加热，当液体沸腾回流一段时间，且体系温度计读数稳定时，可判定气－液两相已达到平衡。

三．电动势的测定

1 ．为什么不能用伏特表测定原电池的电动势？答：电池的电动势不能用伏特计测量，其原因

是：

（1）用伏特计测量，有电流流过电池，电池的内阻电压降使所测电动势偏低；

（2）有较大电流通过电极时，电极极化作用使电极电势偏离平衡电极电势，测得的电动势小于电池的可逆电动势；

（3）有电流通过电池时，电池会发生化学反应使溶液的浓度改变，导致电动势的改变，从而破坏了电池的可逆性。

2．对消法（或补偿法）测电动势的原理是什么？画出该实验的测量线路图，并指出实

验中常用到哪些仪器？

答：（1）利用对消法（即补偿法）可以使电池在无电流（或极微弱电流）通过的条件下测得两极间的电势差，这时电池反应是在接近可逆条件下进行的，这一电势差即为该电池的平衡电动势。

（2）电路图

（3）UJ—25 型高电势电位差计、检流计、工作电池、标准电池、待测电池、正负电极和温度计

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CIO —离子，则不可使用KCI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。四．蔗糖水解1．本实验是否一定需要校正旋光计的读数？

答：不一定。数据处理时利用对作图得直线，在同一台旋光仪测定时，的差值与旋光计的零点校正无关。

2．为什么配蔗糖溶液可用粗天平衡量？

答：本实验只需要记录ar t数据，根据作图求得反应速率常数k，数据处理时不需

要知道蔗糖溶液的精确初始浓度，故配蔗糖溶液可用粗天平衡量蔗糖。

3 .如何测定a®

答：将剩余的混合液置于55C左右的水浴中温热30分钟，以加速水解反应，然后冷

却至实验温度，测其旋光度，此值即可认为是a®。

4. 本实验的关键步骤是什么？如何减少误差？

答（1）温度对反应速度影响较大，所以整个过程应保持恒温。用水浴加热反应液测a®时，温度不宜过高，以免产生副反应，溶液变黄，加热过程应同时避免溶液蒸发使糖的浓度改变，从而影响ac的测定。

(2)由于反应初始阶段速率较快，旋光度变化大，一定要注意时间的准确性。

(3) 根据反应温度，可适当增加HCl 的浓度，以缩短反应时间。

五．乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

1．配制乙酸乙酯溶液时，为什么在容量瓶中事先加入适量的蒸馏水？答：避免乙酸乙酯挥发。在容量瓶中事先加入适量的蒸馏水，可以使加入的乙酸乙酯很快溶于水中形成溶液，减少了乙酸乙酯的损失。

2．为什么要使两种反应物的浓度相等？如何配制指定浓度的乙酸乙酸溶液？

答：(1) 为了处理问题方便，在设计这个实验时将反应物CH3COOC2H5 和NaOH 取相同的初浓度 a 作为起始浓度。在此条件下存在下式：，以对作图可得一直线，其斜率等于，由此可求得反应速率常数。

(2) 找出室温下乙酸乙酯的密度，进而计算出配制100mL 与NaOH 同浓度的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数V ，然后用1mL 移液管吸取VmL 乙酸乙酯注入100mL 容量瓶中，稀释至刻度即可。

3．为什么要使两溶液尽快混合完毕？开始一段时间的测定时隔期为什么要短？

答：(1)实验过程中，要记录不同反应时间时体系的电导率，因此两溶液要尽快混合，且在混合