物化實(shí)驗(yàn)思考題及答案

1、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一燃燒熱的的測定1. 說明恒容燃燒熱（Qv ）和恒壓燃燒熱（Qp）的差別和相互聯(lián)系。區(qū)別：恒容燃燒熱在數(shù)值上等于燃燒過程中系統(tǒng)能的變化值，恒壓燃燒熱在數(shù)值上等于燃燒過程中系統(tǒng)地焓變聯(lián)系：對于理想氣體 QP Qv nRT2. 在這個實(shí)驗(yàn)中，那些是體系，那些是環(huán)境？實(shí)驗(yàn)過程中有無熱損耗？這些熱損耗實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？答：筒和氧彈作為體系，而外筒作為環(huán)境。實(shí)驗(yàn)過程中有熱損耗。有少量熱量從筒傳到外筒，使得筒水溫比理論值低，而使得燃燒焓偏低。3. 加入筒中水的溫度為什么要選擇比外筒水溫低？低多少合適？為什么？答：因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中要盡量避免外筒之間的熱量交換，而筒中由于發(fā)生反應(yīng)，使得水溫升高，所

2、以筒事先必須比外筒水溫低，低的數(shù)值應(yīng)盡量靠近化學(xué)反應(yīng)使 筒水溫升高的值，這樣，反應(yīng)完畢后，外筒之間達(dá)到一致溫度，而外筒溫度在反 應(yīng)開始前和反應(yīng)后數(shù)值相等，說明熱量交換幾乎為 0,減小了實(shí)驗(yàn)誤差。4. 實(shí)驗(yàn)中，那些因素容易造成誤差？如果要提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，應(yīng)從哪幾方 面考慮？答：外筒開始反應(yīng)前的溫度差造成誤差， 我們應(yīng)提高軟件質(zhì)量，使軟件調(diào)試 出的溫度如（3）所述，有利于減小誤差。又如點(diǎn)燃火絲的燃燒帶來的一定的熱 量，造成誤差，應(yīng)尋求一種讓反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方法，或?qū)で笠环N更好的點(diǎn)火材料。實(shí)驗(yàn)二 Pb-Sn體系相圖的繪制1 是否可用加熱曲線來做相圖？為什么？答：不能。加熱過程中溫度難以控制，不能保持

3、準(zhǔn)靜態(tài)過程。2為什么要緩慢冷卻合金做步冷曲線？答：使溫度變化均勻，接近平衡態(tài)。3為什么坩堝中嚴(yán)防混入雜質(zhì)？答：如果混入雜質(zhì)，體系就變成了另一多元體系，使繪制的相圖產(chǎn)生偏差。實(shí)驗(yàn)三化學(xué)平衡常數(shù)及分配系數(shù)的測定1. 配1、2、3各溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的何在？根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能否判斷反應(yīng) 已達(dá)到平衡？答：實(shí)驗(yàn)1是為了計(jì)算12在CCI4和H2O中的分配系數(shù)。實(shí)驗(yàn)2、3是為了計(jì) 算和比較平衡常數(shù)K,當(dāng)Kc2 Kc3時，可判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡。2. 測定四氯化碳中12的濃度時，應(yīng)注意什么？答：應(yīng)加入510ml水和少量KI溶液，還要先加入淀粉，充分振蕩，滴定 后要回收。實(shí)驗(yàn)四液體飽和蒸氣壓的測定一-態(tài)壓1. 本實(shí)驗(yàn)

4、方法能否用于測定溶液的蒸氣壓，為什么？答：不能。因?yàn)榭?克方程只適用于單組分液體，而溶液是多組分，因此不 合適。2. 溫度愈高，測出的蒸氣壓誤差愈大，為什么？答：首先，因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是假定？Hm（平均摩爾汽化熱）在一定圍不變，但是當(dāng) 溫度升得較高時，？Hm得真值與假設(shè)值之間存在較大偏差， 所以會使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果 產(chǎn)生誤差。其次，（假定氣體為理想氣體），PV=nRT。V是定值，隨著T升高，n會變大, 即使n不變，p也將變大，即分子運(yùn)動加快，難以平衡。實(shí)驗(yàn)五蔗糖水解1. 旋光度t與哪些因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)中入如何控制？答：旋光度與溶液中蔗糖、葡萄糖、果糖等的濃度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中計(jì)時必須準(zhǔn)確，操作必須迅速，因?yàn)檫@樣才

5、能準(zhǔn)確求得一定時間的旋光度變化。 實(shí)驗(yàn)過將所 取出的反應(yīng)液放入事先在冰水中冷卻的試管中， 使反應(yīng)速率迅速下降，然后快速 測量旋光度來控制。2.0如何測定?答：測0的時候，必須用20mL蔗糖溶液與10mL蒸餾水組成的混合溶液去 測量，因?yàn)檫@樣才能保證濃度前后對應(yīng)，也即和后來由100mL蔗糖及50mLHCI反應(yīng)所組成的溶液濃度對應(yīng)。3. 恒溫不嚴(yán)格控制行不行？為什么？取反應(yīng)液時為什么要迅速注入事先冷 卻的試管中？答：不行，因?yàn)橛商鼗舴蚬娇芍?，溫度對測定反映速率常數(shù)的影響較大。 放入事先冷卻的試管中，這樣使得反應(yīng)速率小，所測得的旋光度才能更好的與所 有記錄時間對應(yīng)。4. 實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)開始與終止時間如

6、何記錄？為什么如此記錄？答：當(dāng)放入HCI的量為25mL時為反應(yīng)開始時間，當(dāng)所取反應(yīng)液放入試管中 10mL時，為反應(yīng)終止時間，兩次記錄都是取中間的時間，這樣能減少誤差，因 為放入HCI的整個過程都屬于反應(yīng)開始階段，取中間點(diǎn)的時間誤差相對來說要 小,同理，終止時間也應(yīng)該一樣。實(shí)驗(yàn)六 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定1. 為何本實(shí)驗(yàn)要在恒溫條件下進(jìn)行？而且 NaOH和CH3COOCH5溶液混合 前要預(yù)先恒溫？答：這是由二級反應(yīng)的特點(diǎn)決定的，本實(shí)驗(yàn)通過對溶液電導(dǎo)率的測量來測定 反應(yīng)速率常數(shù)k和反應(yīng)得活化能Ea的。溶液的電導(dǎo)率與溶液的溫度有密切的關(guān) 系，溫度若是不定，溶液的電導(dǎo)率值也會起伏不定，試驗(yàn)無法進(jìn)

7、行。若NaOH和CH3COOCH5溶液混合前不預(yù)先恒溫，當(dāng)兩者混合后混合的溫度 會發(fā)生變化，這對實(shí)驗(yàn)值得測量不利，容易導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。2. 各溶液在恒溫及操作中為什么要蓋好？答：因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)要測定溶液的電導(dǎo)率， 對溶液濃度的要求特別高。若在恒溫 及操作過程中不蓋好，則會因?yàn)槿芤杭叭軇┑膿]發(fā)或雜質(zhì)的進(jìn)入而造成溶液濃度 的巨變而嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，因此必須蓋好裝溶液的容器。3. 如何從實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證乙酸乙酯皂化反應(yīng)為二級反應(yīng)？答：一方面，在同一溫度下，通過計(jì)算得出的 k為一定值。另一方面，通過土 丄-t圖，得到一直線。從這兩方面均可說明乙酸乙酯皂化反應(yīng)為二級反應(yīng)。J L實(shí)驗(yàn)七 電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)與弱電解

8、質(zhì)電離常數(shù)的測定1. 電導(dǎo)測定中蒸餾水的電導(dǎo)是否應(yīng)考慮？為什么？（水的電導(dǎo)率為10-6 Q_1 m-1）。答：電導(dǎo)測定中蒸餾水的電導(dǎo)可以不考慮，因?yàn)樗碾妼?dǎo)率為10-6Q_1 m-1, 比待測溶液的電導(dǎo)小的多，所以其影響不大，可以忽略不計(jì)。2. 試分析NaCI、HAc的電導(dǎo)率測定中隨著溶液的稀釋，其電阻的變化趨勢， 并加以解釋。答：NaCI、HAc的電導(dǎo)測定中，隨著溶液的稀釋，其電阻均變大。對NaCI 來說，濃度減小，這溶液中的導(dǎo)電離子減少，故電導(dǎo)率下降，電阻變大；對 HAc 來說，濃度減小，離解度反而增大，但由于離子數(shù)減少，電阻也增大。3. 如果長時間測不出平衡電阻（檢流計(jì)不為零，耳機(jī)交流聲

9、大，示波器不 為直線）是否影響測量準(zhǔn)確度？（電導(dǎo)池電阻值是否會變？）答：不會，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)用的是交流電，頻率較高，電導(dǎo)池中溶液各組分含量 不變，電阻值不會改變。4. 為什么電導(dǎo)池要用鉑黑作電極，若不用鉑電極，可采用什么電極代替？ 答：鉑黑性質(zhì)穩(wěn)定，不易與電解質(zhì) NaCI和HAc起反應(yīng)，可用石墨電極等惰性電極代替。實(shí)驗(yàn)八電動勢的測定及其應(yīng)用1. 若用氫電極作為參比電極做成電池Ag| AgNQ（0.1mol/L） II H+（1mol/L） | H2，Pt來測銀電極的電極電勢，在實(shí)驗(yàn)會出現(xiàn)什么現(xiàn)象，為什么？答：所測電動勢為無窮。正極是電勢的為零的標(biāo)準(zhǔn)電極，負(fù)極電勢約為0.79V，電極接反電動勢則為負(fù)

10、值，但由于測不出反應(yīng)電動勢，故給出結(jié)果為無 窮。2. 影響實(shí)驗(yàn)測量準(zhǔn)確度的因素有哪些?答：電極制備的好壞，溶液的濃度變化，電位差計(jì)的準(zhǔn)確度，鹽橋?qū)σ航与?勢的消除程度等。實(shí)驗(yàn)九最大氣泡壓力法測定液體表面力1. 為什么不需要知道毛細(xì)管尖口的半徑？答：因?yàn)樽鲗?shí)驗(yàn)時用的時同一支毛細(xì)管，其尖口的半徑r不變，而-K，2經(jīng)由測蒸餾水（純水）的壓力差和在不同溫度下查表得到的h2o計(jì)算出來，所以可以不必知道毛細(xì)管腳尖口的半徑。2. 為什么不能將毛細(xì)管插進(jìn)液體里去？答：因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)要求測量的時不同濃度溶液在相同溫度下的表面力， 而表面 力能產(chǎn)生時由于表面分子受力不均衡而引起的。 若將毛細(xì)管插進(jìn)液體中，測量的 不僅

11、不是液體的表面力，還會給實(shí)驗(yàn)帶來誤差。3. 液體表面力的大小與哪些因素有關(guān)？答：液體表面力的大小與溶于溶劑中的溶質(zhì)的性質(zhì)、 溶液的濃度及溶液的溫 度等有關(guān)。4. 若讓你求出一種表面活性劑的臨界膠束濃度，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？答：一、配制一系列的表面活性劑；二、利用已知一定溫度下 0的溶液測量 Po，根據(jù)0 K P0，求K ；三、 測量在該溫度下，不同濃度的表面活性劑P，根據(jù) K P求 不同濃度的，并解出曲線“ 一c ”；四、 測量出表面活性劑的臨界膠束的P，并求出，在“ 一c”上找 到i，貝U i對應(yīng)的濃度即為所求的臨界膠束的濃度。實(shí)驗(yàn)十 膠體的制備、性質(zhì)及電泳速度的測定1. 電泳速度與哪些因素有

12、關(guān)？答：外加電場強(qiáng)度、介質(zhì)粘度及介電常數(shù)有關(guān)。2. 寫出FeCb水解反應(yīng)式？解釋膠粒帶何種電荷取決于什么因素？Q煮沸3答:離。3.FeCI 3 + 3 H2OFe(OH) 3 (膠體)+ 3 HCI膠體帶電性質(zhì)取決于Fe(OH)3膠核對H+、CI-Z吸附程度的大小及自身電高分子溶液對憎液溶膠有何影響。如何采用叔采-哈迪法則。答：加入 較多高分子溶液可保護(hù)憎液溶膠，但少量高分子溶液則會使溶膠 更不穩(wěn)定。對于正膠，看負(fù)離子價數(shù)，對負(fù)膠，看正離子價數(shù)，叔采-哈迪規(guī)則 說明反離子價態(tài)越高，越易使膠體聚沉。實(shí)驗(yàn)一 偶極矩的測定1. 準(zhǔn)確測定溶質(zhì)摩爾極化率和摩爾折射率時，為什么要外推至無限稀釋？答：溶質(zhì)得

13、摩爾極化率和摩爾折射率公式都是假定分子間無相互作用而推導(dǎo)出來得，它只適合于強(qiáng)度不太低的氣相體系。 然而，測定氣相介電常數(shù)和密度 在實(shí)驗(yàn)中困難較大，于是提出了溶液法，即把欲測偶極矩的分子于非極性溶劑中 進(jìn)行。但在溶液中測定總要受溶質(zhì)分子間、 溶劑與溶質(zhì)分子間以及溶質(zhì)分子間相 互作用的影響。若以測定不同濃度溶液中溶質(zhì)的摩爾極化率和摩爾折射率并外推 至無限稀釋，這時溶質(zhì)所處的狀態(tài)就和氣相時相近，可消除分子間相互作用。2. 試分析實(shí)驗(yàn)中引起誤差的原因，如何改進(jìn)？答：1、測定偶極矩采用溶液法進(jìn)行，但溶質(zhì)中測量總是受到溶質(zhì)、溶劑分 子間相互作用的影響，故可測定不同濃度中溶質(zhì)的摩爾極化率和折射率并外推至 無

14、限稀釋可消除分子間相互作用的影響。2、測量電容時，可能引起水氣或溶液的揮發(fā)，影響測量值，故測量時 要迅速。3、測密度時，由于每次所加溶液體積未達(dá)到嚴(yán)格相同，引起一定的誤 差，故可用移液管精確量取樣品。實(shí)驗(yàn)十二磁化率的測定1. 不同勵磁電流下測得的樣品摩爾磁化率是否相同？不同勵磁電流下測得的樣品摩爾磁化率是相同的。因?yàn)槟柎呕适俏镔|(zhì)本身的性質(zhì)，只與物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)特征有關(guān)，而與外 界勵磁電流的變化無關(guān)，所以勵磁電流的變化對它沒有影響。2. 用古埃天平測定磁化率的精密度與哪些因素有關(guān)？ 樣品管的懸掛位置：正處于兩磁極之間，底部與磁極中心線齊平，懸掛樣 品管的懸線勿與任何物體相接觸。 摩爾探頭是否正常：鋼管是否松動，若松動，需堅(jiān)固。 溫度光照：溫度不宜高于 60 C,不宜強(qiáng)光照射，不宜在腐蝕性氣體場合 下使用。 摩爾探頭平面與磁場方向要垂直 空樣品管需干燥潔凈，每次裝樣高度，均勻度需一樣，測量結(jié)果的精密才 高。實(shí)驗(yàn)十三 H2O2分解反應(yīng)（一級反應(yīng)）速率常數(shù)的測定1 讀取O2體積時，量氣管及水準(zhǔn)瓶中水面處于同一水平位置的作用何在？2. 反應(yīng)過程中為什么要勻速攪拌？攪拌速率對測定結(jié)果會產(chǎn)