物化實驗的思考題答案

物化實驗的思考題答案物化實驗的思考題答案物化實驗的思考題答案資料僅供參考文件編號：2022年4月物化實驗的思考題答案版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：實驗一

燃燒熱的測定1.在本實驗中，哪些是系統(tǒng)哪些是環(huán)境系統(tǒng)和環(huán)境間有無熱交換這些熱交換對實驗結(jié)果有何影響如何校正提示：盛水桶內(nèi)部物質(zhì)及空間為系統(tǒng)，除盛水桶內(nèi)部物質(zhì)及空間的熱量計其余部分為環(huán)境，系統(tǒng)和環(huán)境之間有熱交換，熱交換的存在會影響燃燒熱測定的準確值，可通過雷諾校正曲線校正來減小其影響。2.固體樣品為什么要壓成片狀萘和苯甲酸的用量是如何確定的提示：壓成片狀有利于樣品充分燃燒；萘和苯甲酸的用量太少測定誤差較大，量太多不能充分燃燒，可根據(jù)氧彈的體積和內(nèi)部氧的壓力確定來樣品的最大用量。3.試分析樣品燃不著、燃不盡的原因有哪些提示：壓片太緊、燃燒絲陷入藥片內(nèi)會造成燃不著；壓片太松、氧氣不足會造成燃不盡。4.試分析測量中影響實驗結(jié)果的主要因素有哪些本實驗成功的關(guān)鍵因素是什么提示：能否保證樣品充分燃燒、系統(tǒng)和環(huán)境間的熱交換是影響本實驗結(jié)果的主要因素。本實驗成功的關(guān)鍵：藥品的量合適，壓片松緊合適，雷諾溫度校正。5.使用氧氣鋼瓶和氧氣減壓器時要注意哪些事項提示：閱讀《物理化學實驗》教材P217-2206.什么是燃燒熱它在化學計算中有何應(yīng)用答：燃燒熱是指在一定壓力、溫度下，某物質(zhì)完全氧化成相同溫度的指定產(chǎn)物時的焓變。在化學計算中，它可以用來求算化學反應(yīng)的焓變以及生成焓。7.什么是卡計和水的熱當量如何測得答：即量熱計及水每升高1K所需吸收的熱量。利用標準物質(zhì)（如苯甲酸）進行標定。8.通過燃燒熱測定實驗，能否自己設(shè)計實驗，利用數(shù)據(jù)來判斷煤、柴油、天然氣哪個熱值最大答：液體樣品燃燒熱的測定方法：取一只預(yù)先稱好重量的玻璃小球直徑約,用注射器將樣品裝進小球,再在煤氣燈上把小球的玻璃管口封死。玻璃小球在裝樣前后重量之差就是液體樣品的重量。再取一片預(yù)先壓好的帶有點火絲的標準樣品如苯甲酸,稱重后系在氧彈的點火電極上,將裝好樣品的玻璃小球放在此樣品片下面如圖所示,充氧氣后,點火,標準樣品先燃燒,放出的熱使玻璃小球裂開,此才液體樣品被點燃,并在氧氣中完全燃燒。其余操作方法與固體樣品燃燒熱的測定基本類似。此時,氧彈中樣品燃燒放出的熱量為固體標準樣品、液體樣品以及點火絲燃燒放熱之總和。基于固標準樣品及點火絲的燃燒熱是已知的,所以很容易計算出液體樣品的燃燒熱。另外,在計算樣品的燃燒熱時,應(yīng)考慮到玻璃球本身的熱容量。實驗二

凝固點降低法測定相對分子質(zhì)量1.什么原因可能造成過冷太甚若過冷太甚，所測溶液凝固點偏低還是偏高由此所得萘的相對分子質(zhì)量偏低還是偏高說明原因。答：寒劑溫度過低會造成過冷太甚。若過冷太甚，則所測溶液凝固點偏低。根據(jù)公式和可知由于溶液凝固點偏低，?Tf偏大，由此所得萘的相對分子質(zhì)量偏低。2.寒劑溫度過高或過低有什么不好答：寒劑溫度過高一方面不會出現(xiàn)過冷現(xiàn)象，也就不能產(chǎn)生大量細小晶體析出的這個實驗現(xiàn)象，會導(dǎo)致實驗失敗，另一方面會使實驗的整個時間延長，不利于實驗的順利完成；而寒劑溫度過低則會造成過冷太甚，影響萘的相對分子質(zhì)量的測定，具體見思考題1答案。3.加入溶劑中的溶質(zhì)量應(yīng)如何確定加入量過多或過少將會有何影響答：溶質(zhì)的加入量應(yīng)該根據(jù)它在溶劑中的溶解度來確定，因為凝固點降低是稀溶液的依數(shù)性，所以應(yīng)當保證溶質(zhì)的量既能使溶液的凝固點降低值不是太小，容易測定，又要保證是稀溶液這個前提。如果加入量過多，一方面會導(dǎo)致凝固點下降過多，不利于溶液凝固點的測定，另一方面有可能超出了稀溶液的范圍而不具有依數(shù)性。過少則會使凝固點下降不明顯，也不易測定并且實驗誤差增大。4.估算實驗測定結(jié)果的誤差，說明影響測定結(jié)果的主要因素答：影響測定結(jié)果的主要因素有控制過冷的程度和攪拌速度、寒劑的溫度等。本實驗測定凝固點需要過冷出現(xiàn)，過冷太甚會造成凝固點測定結(jié)果偏低，因此需要控制過冷程度，只有固液兩相的接觸面相當大時，固液才能達到平衡。實驗過程中就是采取突然攪拌的方式和改變攪拌速度來達到控制過冷程度的目的；寒劑的溫度，寒劑溫度過高過低都不利于實驗的完成。5.當溶質(zhì)在溶液中有解離、締合、溶劑化和形成配合物時，測定的結(jié)果有何意義答：溶質(zhì)在溶液中有解離、締合、溶劑化和形成配合物時，凝固點降低法測定的相對分子質(zhì)量為溶質(zhì)的解離、締合、溶劑化或者形成的配合物相對分子質(zhì)量，因此凝固點降低法測定出的結(jié)果反應(yīng)了物質(zhì)在溶劑中的實際存在形式。6.在冷卻過程中，凝固點測定管內(nèi)液體有哪些熱交換存在它們對凝固點的測定有何影響答：凝固點測定管內(nèi)液體與空氣套管、測定管的管壁、攪拌棒以及溫差測量儀的傳感器等存在熱交換。因此，如果攪拌棒與溫度傳感器摩擦會導(dǎo)致測定的凝固點偏高。測定管的外壁上粘有水會導(dǎo)致凝固點的測定偏低。7.什么要先測近似凝固點答：因為凝固點的確定比較困難，先測一個近似凝固點，然后在精確測量時，通過“在接近近似凝固點時減慢降溫速度，到凝固點時快速攪拌”的方法有效減小測量誤差。8.測凝固點時，純?nèi)軇囟然厣笥幸缓愣A段，而溶液則沒有，為什么答：這是因為隨著固態(tài)純?nèi)軇娜芤褐胁粩辔龀觯Ｓ嗳芤旱臐舛戎饾u增大，因而凝固點逐漸降低，在步冷曲線上得不到溫度不變的水平段，只出現(xiàn)折點。實驗三

純液體飽和蒸氣壓的測定1.在停止抽氣時，若先拔掉電源插頭會有什么情況出現(xiàn)答：會出現(xiàn)真空泵油倒灌。2.能否在加熱情況下檢查裝置是否漏氣漏氣對結(jié)果有何影響答：不能。加熱過程中溫度不能恒定，氣－液兩相不能達到平衡，壓力也不恒定。漏氣會導(dǎo)致在整個實驗過程中體系內(nèi)部壓力的不穩(wěn)定，氣－液兩相無法達到平衡，從而造成所測結(jié)果不準確。3.壓力計讀數(shù)為何在不漏氣時也會時常跳動答：因為體系未達到氣－液平衡。4.克－克方程在什么條件下才適用答：克－克方程的適用條件：一是液體的摩爾體積V與氣體的摩爾體積Vg相比可略而不計；二是忽略溫度對摩爾蒸發(fā)熱△vapHm的影響，在實驗溫度范圍內(nèi)可視其為常數(shù)。三是氣體視為理想氣體。5.本實驗所測得的摩爾氣化熱數(shù)據(jù)是否與溫度有關(guān)答：有關(guān)。6.

本實驗主要誤差來源是什么答：裝置的密閉性是否良好，水本身是否含有雜質(zhì)等。實驗四

雙液系的氣一液平衡相圖的繪制①若蒸餾時儀器保溫條件欠佳，在氣相到達氣體收集小槽之前（圖3-5），沸點較高的組分會發(fā)生部分冷凝，則T-x圖將怎樣變化答：會導(dǎo)致氣相冷凝效果較差，T-x圖上移。②平衡時，氣液兩相溫度應(yīng)不應(yīng)該一樣實際是否一樣怎樣防止有溫度的差異答：兩相溫度應(yīng)該一樣，但實際是不一樣的。通過調(diào)整溫度計水銀球的位置能較好得減小溫度的差異，一般將溫度計的水銀球插入溶液下1/2較好。③樣品混合液測定時，可以粗略配制不同乙醇體積分數(shù)的溶液，為什么答：因為實驗只要測不同組成下的沸點、平衡時氣相及液相的組成即可。體系具體總的組成沒必要精確。④收集氣相冷凝液的小槽體積大小對實驗結(jié)果有無影響為什么答：有影響，氣相冷凝液的小槽大小會影響氣相和液相的組成。⑤阿貝折射儀的使用應(yīng)注意什么答：不能測定強酸、強堿等對儀器有強腐蝕性的物質(zhì)。⑥討論本實驗的主要誤差來源。答：A.影響溫度測定的：溫度計的插入深度、沸騰的程度等；B.影響組成測定的：移動沸點儀時氣相冷凝液倒流回液相中、測定的速度慢等

實驗三溶解熱的測定①簡易量熱計除了用于測定溶解熱，還可以測定哪些過程的熱效應(yīng)答：還可以測定中和焓、生成焓、比熱容、反應(yīng)熱效應(yīng)。②能否用簡易量熱計測定物質(zhì)的比熱容請說出具體的方法與步驟。答：可以。步驟如下：1.準確稱量待測物質(zhì)的質(zhì)量M。2.準確量取一定量的水，換算得其質(zhì)量為m1，把水倒入簡易量熱計中。3.測出室溫T0，再將溫度計插入封蓋一定深度，蓋上封蓋（溫度計的液泡要浸沒于水中）。4.加熱，觀察并記錄貝克曼溫度計讀數(shù)，直至溫度不再升高，記錄下此時的溫度T1。5.停止加熱，將待測物質(zhì)迅速放入簡易量熱計內(nèi)，迅速蓋上封蓋，觀察并記錄貝克曼溫度計讀數(shù)直至溫度不再降低，記錄下此時的溫度T2。6.作溫度-時間曲線，進行雷諾校正。再根據(jù)公式C水m1(T1-T2)=C待測M(T2-T0)[水放出的熱等于待測物質(zhì)升溫所吸收的熱]計算出C待測的值。純液體飽和蒸氣壓的測定①什么叫液體的飽和蒸氣壓什么叫正常沸點液體的沸點與外壓有何關(guān)系答：在一定溫度下，純液體與其自身的蒸氣達到氣液平衡時，蒸氣的壓力稱為該溫度下該液體的飽和蒸氣壓。當飽和蒸汽壓等于外界壓力時，液體開始沸騰，此時對應(yīng)的溫度稱為沸點。當飽和蒸汽壓恰為時，所對應(yīng)的溫度稱為該液體的正常沸點。②本實驗方法能否用于測定溶液的蒸氣壓為什么答：不可以，因為在純液體的測定中，液體會隨溫度的升高而蒸發(fā)，如果是溶液，其溶劑揮發(fā)后濃度將會改變。不同濃度的溶液其飽和蒸汽壓不同。③等壓計U形管中的液體起什么作用冷凝器起什么作用答：U形管中的液體用于觀察系統(tǒng)的壓力與大氣壓是否相同，以及封閉液體，防止氣體進入AB管。冷凝器用于回收U形管中蒸發(fā)出來的液體，避免抽干。④怎樣從數(shù)字式低真空測壓儀的示數(shù)得到純液體的飽和蒸氣壓答：飽和蒸汽壓=低真空測壓儀的示數(shù)+大氣壓⑥實驗過程中為什么要防止空氣倒灌答：若出現(xiàn)空氣倒灌，則汽液平衡時，B管液面上方的氣體不只是待測液體的蒸氣分子，還含有空氣，則此時測得的壓力并非蒸氣壓。⑦實驗時抽氣和漏入空氣的速度應(yīng)如何控制為什么答：氣壓調(diào)節(jié)應(yīng)緩慢并控制U型管通過氣泡的速度至一個一個氣泡通過。（容易使BC管的水蒸干）1.在停止抽氣時，若先拔掉電源插頭會有什么情況出現(xiàn)答：會出現(xiàn)真空泵倒灌。2.能否在加熱情況下檢查裝置是否漏氣漏氣對結(jié)果有何影響答：不能。加熱過程中溫度不能恒定，氣－液兩相不能達到平衡，壓力也不恒定。漏氣會導(dǎo)致在整個實驗過程中體系內(nèi)部壓力的不穩(wěn)定，氣－液兩相無法達到平衡，從而造成所測結(jié)果不準確。3.壓力計讀數(shù)為何在不漏氣時也會時常跳動答：因為體系未達到氣－液平衡。4.克－克方程在什么條件下才適用答：克－克方程的適用條件：一是液體的摩爾體積V與氣體的摩爾體積Vg相比可略而不計；二是忽略溫度對摩爾蒸發(fā)熱△vapHm的影響，在實驗溫度范圍內(nèi)可視其為常數(shù)。三是氣體視為理想氣體。5.本實驗所測得的摩爾氣化熱數(shù)據(jù)是否與溫度有關(guān)答：有關(guān)。6.本實驗主要誤差來源是什么答：裝置的密閉性是否良好，水本身是否含有雜質(zhì)等。實驗六液相反應(yīng)平衡常數(shù)的測定①當Fe3+、CNS-濃度較大時，能否用式(3-16)計算FeCNS2+絡(luò)離子生成的平衡常數(shù)答：不能。當Fe3+、CNS-濃度較大時，F(xiàn)e3+與CNS-生成的絡(luò)合物組成復(fù)雜，而這些不同的絡(luò)離子的溶液顏色也不同，會影響消光值，從而影響Fe3+、CNS-、FeCNS2+平衡濃度的計算，進而影響平衡常數(shù)。②平衡常數(shù)與反應(yīng)物起始濃度有無關(guān)系答：平衡常數(shù)與反應(yīng)物起始濃度無關(guān)，只與溫度有關(guān)。③測定Kc時，為什么要控制酸度和離子強度答