哈工大物化實驗思考題及答案

1、物理化學(xué)實驗實驗一 燃燒熱的的測定1. 說明恒容燃燒熱(）和恒壓燃燒熱()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)內(nèi)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 2. 在這個實驗中，那些是體系，那些是環(huán)境？實驗過程中有無熱損耗？這些熱損耗實驗結(jié)果有何影響？答：內(nèi)筒和氧彈作為體系，而外筒作為環(huán)境。實驗過程中有熱損耗。有少量熱量從內(nèi)筒傳到外筒，使得內(nèi)筒水溫比理論值低，而使得燃燒焓偏低。4. 實驗中，那些因素容易造成誤差?如果要提高實驗的準(zhǔn)確度，應(yīng)從哪幾方面考慮？答：內(nèi)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，

2、有利于減小誤差。又如點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更好的點火材料。實驗二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。實驗三化學(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)行實驗的目的何在？根據(jù)實驗的結(jié)果能否判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡？答：實驗1是為了計算I2在CCl4和H2O中的分配系數(shù)。實驗2、3是為了計算和比較平衡

3、常數(shù)K，當(dāng)時，可判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡。2.測定四氯化碳中I2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。實驗四液體飽和蒸氣壓的測定靜態(tài)壓1. 本實驗方法能否用于測定溶液的蒸氣壓，為什么？答：不能。因為克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，因為本實驗是假定Hm(平均摩爾汽化熱)在一定范圍內(nèi)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，所以會使得實驗結(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

4、將變大，即分子運動加快，難以平衡。實驗五蔗糖水解1.旋光度與哪些因素有關(guān)？實驗中入如何控制？答：旋光度與溶液中蔗糖、葡萄糖、果糖等的濃度有關(guān)。實驗中計時必須準(zhǔn)確，操作必須迅速，因為這樣才能準(zhǔn)確求得一定時間內(nèi)的旋光度變化。實驗中通過將所取出的反應(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.如何測定？答：測的時候，必須用20mL蔗糖溶液與10mL蒸餾水組成的混合溶液去測量，因為這樣才能保證濃度前后對應(yīng)，也即和后來由100mL蔗糖及50mLHCl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

5、為由范特霍夫公式可知，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. 實驗中反應(yīng)開始與終止時間如何記錄？為什么如此記錄？答：當(dāng)放入HCl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HCl的整個過程都屬于反應(yīng)開始階段，取中間點的時間誤差相對來說要小，同理，終止時間也應(yīng)該一樣。實驗六乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定1.為何本實驗要在恒溫條件下進(jìn)行？而且NaOH和CH3COOC2H5溶液混合前要預(yù)先恒溫？答：這是由二級反應(yīng)的特點決定的，本

6、實驗通過對溶液電導(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，試驗無法進(jìn)行。若NaOH和CH3COOC2H5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，這對實驗值得測量不利，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：因為本實驗要測定溶液的電導(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，則會因為溶液及溶劑的揮發(fā)或雜質(zhì)的進(jìn)入而造成溶液濃度的巨變而嚴(yán)重影響實驗的結(jié)果，因此必須蓋好裝溶液的容器。3.如何從實驗結(jié)果驗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

7、計算得出的k為一定值。另一方面，通過-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)。實驗七電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)與弱電解質(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10-6-1m-1）。 答：電導(dǎo)測定中蒸餾水的電導(dǎo)可以不考慮，因為水的電導(dǎo)率為10-6-1m-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。2. 試分析NaCl、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：NaCl、HAc的電導(dǎo)測定中，隨著溶液的稀釋，其電阻均變大。對NaCl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

8、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(檢流計不為零，耳機(jī)交流聲大，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，因為該實驗用的是交流電，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)NaCl和HAc起反應(yīng)，可用石墨電極等惰性電極代替。實驗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AgAgNO3(0.1mol/L)H+(1mol/L)H2，Pt來測銀電極的電極電勢，在實驗會出現(xiàn)什么現(xiàn)象，為什么？答：所測

9、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)值，但由于測不出反應(yīng)電動勢，故給出結(jié)果為無窮。2.影響實驗測量準(zhǔn)確度的因素有哪些？答：電極制備的好壞，溶液的濃度變化，電位差計的準(zhǔn)確度，鹽橋?qū)σ航与妱莸南潭鹊?。實驗九最大氣泡壓力法測定液體表面張力1.為什么不需要知道毛細(xì)管尖口的半徑？答：因為作實驗時用的時同一支毛細(xì)管，其尖口的半徑不變，而，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計算出來，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：因為本實驗要求測量的時不同濃度溶液在相同溫度下的表面張力，而表面張力能產(chǎn)生時由于

10、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，測量的不僅不是液體的表面張力，還會給實驗帶來誤差。3.液體表面張力的大小與哪些因素有關(guān)？答：液體表面張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)計實驗？答：一、配制一系列的表面活性劑； 二、利用已知一定溫度下的溶液測量，根據(jù)，求；三、測量在該溫度下，不同濃度的表面活性劑，根據(jù)求不同濃度的，并解出曲線“”；四、測量出表面活性劑的臨界膠束的，并求出，在“”上找到，則對應(yīng)的濃度即為所求的臨界膠束的濃度。實驗十膠體的制備、性質(zhì)及電泳速度的測定1.電泳速度與哪些因素有關(guān)？答：外加

11、電場強度、介質(zhì)粘度及介電常數(shù)有關(guān)。2.寫出FeCl3水解反應(yīng)式？解釋膠粒帶何種電荷取決于什么因素？ 答： 膠體帶電性質(zhì)取決于Fe(OH)3膠核對H+、Cl-Z吸附程度的大小及自身電離。3.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。實驗十一偶極矩的測定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，它只適合于強度不太低的氣相體

12、系。然而，測定氣相介電常數(shù)和密度在實驗中困難較大，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.試分析實驗中引起誤差的原因，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。

13、 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。實驗十二磁化率的測定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。因為摩爾磁化率是物質(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，需堅固。 溫度光照：溫度不宜高于60，不宜強光照射，不宜在腐蝕性氣體場合下使用。 摩爾探

14、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。實驗十三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？ 為了保證水的液面對空氣壓強為零啊,如果管內(nèi)液面高于外面會對氣體有負(fù)壓,讀取結(jié)果偏大,如果液面低于外面會對氣體有正壓,導(dǎo)致結(jié)果偏小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)生怎樣的影響？使反應(yīng)速率均勻平均，太快則反映過快讀數(shù)不準(zhǔn)確3H2O2和KI溶液的初始濃度對實驗結(jié)果是否有影響？應(yīng)根據(jù)什么條件選擇它們？有影響，因為V與的初始濃度C0成正比，KI與催化劑KI成正比；根據(jù)量氣管量程的大小和反應(yīng)的快慢選擇。當(dāng)只改變H2O2初始濃度，其他條件不變，反應(yīng)速率常數(shù)變化，因為初始濃度C0改變，K值改變實驗十四粘度法