物理化学实验 思考题答案

答：
与物质本性、温度、折射光波长有关。
5．测定环已烷-异丙醇折光率时，虽然温度、波长等条件没有改变，但测量重复性差，为什么？
答：
测混合液，若其中一组分挥发性强，测量过程中，体系组成不断变化，折光率数据将很难重复，所以要求测量速度尽可能快。
6.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。
5．若盛蒸馏水的比色皿没有洗干净，对测定结果有什么影响？
答：
在调0时会有吸收，使起点偏高。测定结果时测量值D偏低。
6．选取各反应物的初始浓度时应考虑哪些情况？
答：
丙酮和氢离子大大过量，使反应速率适中。
实验124溶液中的离子反应
1．碘钟法在什么条件下适用？
答：
在反应一中可以生成碘，反应二中可以消耗碘，并且反应二的速率要远大于反应一的速率。同时反应过程中不能有其余颜色干扰。
7．本实验在测环己烷、异丙醇体系沸点时，为什么沸点仪不需要洗净、烘干？答：
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。
实验112分解反应平衡常数的测定
1.真空泵在停止工作前为什么要先通大气？装置中两个缓冲瓶各起什么作用?答：
真空泵在停止工作之前，处于极低压状态，先停泵会导致液体倒吸。2瓶防止泵油倒吸到真空泵。8瓶使空气平缓进入系统中，也防止泵油进入冷凝塔。
答：
由σ=r/2*Δp，若毛细管半径增大，则需克服的表面张力不变，那么Δp就会减小；反之，毛细管半径减小，Δp增大。
会影响，随着实验的进行，不清洁度降低，半径增大，数据趋小。
2．实验中有时发生毛细管端口几个气泡同时冒出的现象，这对结果有无影响？为什么会出现这种现象？
答：
使结果偏大；只有当毛细管口锋利，滴水速度、气体溢出趋向平衡，毛细管口保持静止才能使气泡一个个冒出。
电解质溶液中离子之间存在相互作用，对离子的运输产生一定的限制和障碍，而在无限稀释的溶液中，实际用于电导的离子比例增加，则∧
m随浓度下降而上升。
实验116电动势的测定
1．当Zn电极表面有Fe、Ag、Cu等杂质时，对电极电位有何影响？
答：
形成原电池，加速锌电极的腐蚀。使平衡电位变正。
2．在测量时，如果检流计光点总是向一个方向偏，可能是什么原因在造成的？答：
缓冲瓶——防止倒吸，保护真空泵。
干燥管——除去水分，减少对泵的伤害。
压力计——测量气压值。
恒温槽——控制调节体系温度保证测定特定温度下的饱和蒸汽压。
冷凝管——乙醇回流，防止乙醇沸腾被蒸干。
6．温度愈高，测出的蒸气压误差愈大，为什么？
答：
首先，因为本实验是假定∆Hm(平均摩尔汽化热)在一定范围内不变，但是当温度升得较高时，∆Hm的真值与假设值之间存在较大偏差，所以会使得实验结果产生误差。
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，N
2+O
2=2NO, 2NO+O
2=NO
2, 3NO
2+H
2O=2HNO
3+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。
2．反应速率常数k的物理意义。
答：
在一定温度下，相关组元取单位浓度时的反应速率。
3．答：
由于氢离子大大过量，可看作一常数，并入速率常数项。
4．试验中若开始计时晚了，就本实验而言，对实验结果有无影响？为什么？对一般动力学实验而论，情况又该怎样?
答：
对于本实验没有影响。对一般动力学而言，由于外推t=0会发生变化。
动态法是利用当液体的蒸气压与外压相等时液体沸腾的原理。故测定不同外压下的沸点就可求出不同温度下的蒸气压。它的优点是对温度的控制要求不严。
动态法的优点是对温度的控制要求不高，对于沸点低于100℃的液体，如四氮化碳、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、乙酸等亦可达到一定的精确度。
饱和气流法：
使干燥的惰性气流通过被测物质，并使其为被测物质所饱和，分析混合气体中各组分的量及总压，就可根据分压定律算出被测物质的饱和蒸气压。
其次，(假定气体为理想气体)，PV=nRT。V是定值，随着T升高，n会变大，即使n不变，p也将变大，即分子运动加快，难以平衡。
7．测定蒸气压的方法除本实验所介绍的静态法外，还有动态法，气体饱和法等。以静态法准确性较高。
静态法以等压管的两臂液面等高来观察平衡，较为灵敏，但对较高温度下的蒸气压的测定，由于温度难于控制而准确度较差。
20
2．α=AC，比例常数A与哪些因素有关？α与哪些因素有关？【α】
D与哪些因素有关？答：
A与温度、光源、物质本性和旋光管长度有关。α与浓度、温度、光源、物质本性和旋光管长度。
【
D20
只与物质本性有关。
3．实验测出蔗糖转化反应级数为一级，可求得速率常数k’，k’的含义是什么？它与k有什么不同？已知k’后，还需要知道哪些数据才能求k？
过小——液体量不足，不够实验三次取用。
2．平衡时，气液两相温度应该不应该一样？实际是否一样？怎样防止有温度差异？答：
应该相同；实际不相同；平衡加热回流几分钟，冷凝时用滴管吸冷水淋洗小球，进行充分混合回流。
3．如不恒温，对折光率数据的影响如何？
答：
温度不同导致折光率不同。
4．纯物质的折射率和哪些因素有关？
答：
高一些好，这样使误差较小，灵敏度高，变化明显。
4．反应开始后不久，发现电导池的铂黑有脱落，此时应停止试验还是继续下去？为什么？
答：
停止试验；因为此时电导池的常数会发生变化。
实验123丙酮碘化反应
1．分析实验所得D-t线的形状并说明原因。
答：
丙酮和氢离子大大过量，可看作一常数，并且I
2级数为0，所以反应速率不随时间变化为一常数。所以D-t线为一条直线。
3．试验中，假若毛细管口与待测液面不是恰好接触，而是插入液面一段距离，这会给测定带来什么影响？
答：
会引入5~10Pa的误差，使测得的Δp增大，对不同组分影响不同。
4．为什么选择正丁醇？
答：
不可选长链物质，以防打结；不可选短链物质，无表面活性作用。可选物质有丁、戊、己可选，但后两者毒性较大。
5．将水换位5%NaCl溶液也可测定，作为溶剂，效果更好。因为氯化钠溶液中离子强度较大，使表面活性剂排列有序性增加。
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。
电化学部分
实验115电解质溶液电导的测定
1．测定电解质溶液的电阻为什么需要选择1000Hz的频率，频率太高会怎样？答：
采用1000Hz的交变电流，使正负快速交替变化，防止两极产生极化现象。频率过高，则电路各部分间产生互感，对测定影响较大。
2．强电解质溶液是全部电离的，为什么所测得的∧
m随浓度下降而上升？这说明什么？答：
2．试述本试验检测装置检漏方法？
答：
旋转活塞，使泵与压力计相通而与大气和样品隔绝，开泵，抽气，达到平衡时，体系与大气及泵隔断。观察管内液面高度，在五分钟内保持稳定不变，可以认为不漏气。
3．当将空气缓缓放入系统时，如放入空气过多，将有何种现象出现？怎样克服？答：
如果空气放入过多，等压管中有一端液面会明显偏高，两端液面高度不相同，此时可停止通大气，打开真空阀缓慢减压抽气，是两端液面平衡。如果抽气过多，可关闭真空泵重新通入空气使液面平衡。
4．答：
标准状态是标准压力pθ和温度T下气体为纯理想气体的状态。
不可以，因为lnKp不一定等于lnKpθ。
动力学部分
实验121蔗糖酸催化转化反应
1．蔗糖酸转化反应的速率与哪些因素有关？其反应速率常数又与哪些因素有关？答：
反应速率与反应速率常数、氢离子浓度、蔗糖浓度有关。
反应速率常数与反应物性质、浓度、温度、催化剂、压强有关。
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CO
2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？
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：
测定时，开始不太稳定，需经过较长时间预极化之后测得的曲线的重复性和准确性会较高，同时也为了避免电极表面吸附的氧气和溶液中溶解的氧气干扰，故应在实验前进行较长时间的预极化，使电极获得稳定的表面状态。
实验119方波脉冲电流镀锌
胶体化学部分
实验126气体—溶液界面上的吸附