最新级华南师范大学物理化学实验练习题目 - 图文 联系客服

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答:凝固点测定管内液体与空气套管、测定管的管壁、搅拌棒以及温差测量仪的传感器等存在热交换。因此,如果搅拌棒与温度传感器摩擦会导致测定的凝固点偏高。测定管的外壁上粘有水会导致凝固点的测定偏低。

实验二 燃烧热的测定

①什么是燃烧热?它在化学计算中有何应用?

答:燃烧热是指在一定压力、温度下,某物质完全氧化成相同温度的指定产物时的焓变。在化学计算中,它可以用来求算化学反应的焓变以及生成焓。 ②什么是卡计和水的热当量?如何测得?

答:即量热计及水每升高1K所需吸收的热量。利用标准物质(如苯甲酸)进行标定。 ③测量燃烧热两个关键要求是什么?如何保证达到这两个要求?

答:A.样品完全燃烧,所以样品的量不能太多,压片不能太紧也不能太松。 B.第二关键是使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给卡计本身和其中盛装的水,而几乎不与周围环境发生热交换,即量热计完全绝热,事实上不可能实现,因此需要经过合雷诺校正得到准确的温差变化。

④实验测量到的温度差值为何要经过雷诺作图法校正,还有哪些误差来源会影响测量的结果?

答:因为要保证实验的准确性须保证量热计完全绝热,但这是不可能的,系统和环境间或多或少会存在热交换,因此燃烧前后温度的变化不能直接用测到的燃烧前后的温度差来计算,必须经过合理的雷诺校正才能得到准确的温差变化。其他误差来源:样品是否充分燃烧。

⑤通过燃烧热测定实验,能否自己设计实验,利用数据来判断煤、柴油、天然气哪个热值最大?

答:液体样品燃烧热的测定方法:取一只预先称好重量的玻璃小球直径约, 用注射器将样品装进小球, 再在煤气灯上把小球的玻璃管口封死。玻璃小球在装样前后重量之差就是液体样品的重量。再取一片预先压好的带有点火丝的标准样品如苯甲酸, 称重后系在氧弹的点火电极上, 将装好样品的玻璃小球放在此样品片下面如图所示, 充氧气后,点火, 标准样品先燃烧, 放出的热使玻璃小球裂开, 此才液体样品被点燃, 并在氧气中完全燃烧。其余操作方法与固体样品燃烧热的测定基本类似。此时, 氧弹中样品燃烧放出的热量为固体标准样品、液体样品以及点火丝燃烧放热之总和。山于固标准样品及点火丝的燃烧热是已知的, 所以很容易计算出液体样品的燃烧热。另外, 在计算样品的燃烧热时, 应考虑到玻璃球本身的热容量。 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。 精品文档

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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

实验三 溶解热的测定

①简易量热计除了用于测定溶解热,还可以测定哪些过程的热效应? 答:还可以测定中和焓、生成焓、比热容、反应热效应。

②能否用简易量热计测定物质的比热容?请说出具体的方法与步骤。 答:可以。步骤如下:

1.准确称量待测物质的质量M。

2.准确量取一定量的水,换算得其质量为m1,把水倒入简易量热计中。

3.测出室温T0,再将温度计插入封盖一定深度,盖上封盖(温度计的液泡要浸没于水中)。 4.加热,观察并记录贝克曼温度计读数,直至温度不再升高,记录下此时的温度T1。 5.停止加热,将待测物质迅速放入简易量热计内,迅速盖上封盖,观察并记录贝克曼温度计读数直至温度不再降低,记录下此时的温度T2。 6.作温度-时间曲线,进行雷诺校正。再根据公式 C等于待测物质升温所吸收的热]计算出C待测的值。

m1(T1-T2)=C

待测

M(T2-T0)[水放出的热

实验四 双液系的气一液平衡相图的绘制

①若蒸馏时仪器保温条件欠佳,在气相到达气体收集小槽之前(图3-5),沸点较高的组分会发生部分冷凝,则T-x图将怎样变化? 答:会导致气相冷凝效果较差,T-x图上移。

②平衡时,气液两相温度应不应该一样?实际是否一样?怎样防止有温度的差异? 答:两相温度应该一样,但实际是不一样的。通过调整温度计水银球的位置能较好得减小温度的差异,一般将温度计的水银球插入溶液下1/2较好。

③样品混合液测定时,可以粗略配制不同乙醇体积分数的溶液,为什么?

答:因为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。

④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? 答:有影响,气相冷凝液的小槽大小会影响气相和液相的组成。 精品文档

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⑤阿贝折射仪的使用应注意什么?

答:不能测定强酸、强碱等对仪器有强腐蚀性的物质。 ⑥讨论本实验的主要误差来源。

答:A.影响温度测定的:温度计的插入深度、沸腾的程度等;

B.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

实验五 纯液体饱和蒸气压的测定

①什么叫液体的饱和蒸气压?什么叫正常沸点?液体的沸点与外压有何关系?

答:在一定温度下,纯液体与其自身的蒸气达到气液平衡时,蒸气的压力称为该温度下该液体的饱和蒸气压。当饱和蒸汽压等于外界压力时,液体开始沸腾,此时对应的温度称为沸点。当饱和蒸汽压恰为101.325kPa时,所对应的温度称为该液体的正常沸点。 ②本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压?为什么?

答:不可以,因为在纯液体的测定中,液体会随温度的升高而蒸发,如果是溶液,其溶剂挥发后浓度将会改变。不同浓度的溶液其饱和蒸汽压不同。 ③等压计U形管中的液体起什么作用?冷凝器起什么作用?

答:U形管中的液体用于观察系统的压力与大气压是否相同。冷凝器用于回收U形管中蒸发出来的液体,避免抽干。

④怎样从数字式低真空测压仪的示数得到纯液体的饱和蒸气压? 答:饱和蒸汽压=低真空测压仪的示数+大气压 ⑤能否在加热情况下检查是否漏气?

答:不能,加热情况上,液体蒸发速度快,会有气体产生,影响检漏。 ⑥实验过程中为什么要防止空气倒灌?

答:若出现空气倒灌,则汽液平衡时,B管液面上方的气体不只是待测液体的蒸气分子,还含有空气,则此时测得的压力并非蒸气压。

⑦实验时抽气和漏入空气的速度应如何控制?为什么?

答:气压调节应缓慢并控制U型管通过气泡的速度至一个一个气泡通过。 1. 在停止抽气时,若先拔掉电源插头会有什么情况出现? 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?

答:不能。加热过程中温度不能恒定,气-液两相不能达到平衡,压力也不恒定。

漏气会导致在整个实验过程中体系内部压力的不稳定,气-液两相无法达到平衡,从而造成所测结果不准确。

3. 压力计读数为何在不漏气时也会时常跳动? 精品文档

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答:因为体系未达到气-液平衡。 4. 克-克方程在什么条件下才适用?

答:克-克方程的适用条件:一是液体的摩尔体积日V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计;二是忽略温度对摩尔蒸发热△vapHm的影响,在实验温度范围内可视其为常数。三是气体视为理想气体。

5. 本实验所测得的摩尔气化热数据是否与温度有关? 答:有关。

6.本实验主要误差来源是什么?

答:装置的密闭性是否良好,水本身是否含有杂质等。

实验六 液相反应平衡常数的测定

① 当Fe3+、CNS-浓度较大时,能否用式(3-16)计算FeCNS2+络离子生成的平衡常数? 答:不能。当Fe3+、CNS-浓度较大时,Fe3+与CNS-生成的络合物组成复杂,而这些不同的络离子的溶液颜色也不同,会影响消光值,从而影响Fe3+、CNS-、FeCNS2+平衡浓度的计算,进而影响平衡常数。

② 平衡常数与反应物起始浓度有无关系?

答:平衡常数与反应物起始浓度无关,只与温度有关。 ③ 测定Kc时,为什么要控制酸度和离子强度?

答:平衡常数受氢离子的影响,因此,实验只能在同一PH下进行,故而要控制酸度。另外,本实验为离子平衡反应,离子强度对平衡有很大影响,所以,在各被测溶液中例子强度应保持一致,实验时,加入硝酸钾就是为了作为辅助介质,控制离子强度一致。 ④ 测定消光度时,为什么需空白对比液?怎么选择空白对比液?

答:因为溶液也有吸光度,而且溶液的吸光度会随着波长变化。如果不用空白溶液校正,

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扣去溶液的吸光度,则测得的吸光度之会偏大,有较大误差。一般选用标准溶液或蒸馏水作为空白对比液。

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