南開(kāi)物化試驗(yàn)課后思考題參考答案2

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老師若是發(fā)現(xiàn)幾個(gè)人是一樣的話，會(huì)打回去重寫的思考題就是用來(lái)思考的，我這樣做其實(shí)是很不對(duì)的，但應(yīng)大一分子學(xué)弟學(xué)妹的要求，也為了減少大家的工作量，。。。。廢話少說(shuō)。上正文：

熱力學(xué)部分

試驗(yàn)105燃燒熱的測(cè)定

1．在燃燒熱反應(yīng)試驗(yàn)中，為什么要加幾滴水？

答：C、H化合物的燃燒反應(yīng)熱，要求其產(chǎn)物狀態(tài)為CO2氣體和液態(tài)水。假使氧彈內(nèi)加幾滴水，在反應(yīng)前即為水和水蒸氣平衡存在，而反應(yīng)生成的水可幾乎全部變?yōu)橐簯B(tài)水，防止出現(xiàn)過(guò)飽和蒸汽，符合燃燒熱定義的要求。

2．若氧氣中含有少量氮?dú)?，是否?huì)使試驗(yàn)結(jié)果引入誤差？在燃燒過(guò)程中若引入誤差，該如何校正？

答：對(duì)于反應(yīng)物不純而導(dǎo)致的副反應(yīng)，會(huì)使試驗(yàn)結(jié)果引入誤差，要加以校正。如氧氣中含有氮?dú)猓琋2+O2=2NO,2NO+O2=NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO，反應(yīng)放熱影響燃燒熱的測(cè)定。這時(shí)可收集硝酸，用酸堿滴定法計(jì)算其產(chǎn)生的熱量，加以扣除。

3．使用氧氣鋼瓶應(yīng)注意什么？

答：氧氣遇油脂會(huì)爆炸。因此氧氣減壓器、氧彈以及氧氣通過(guò)的各個(gè)部件，各連接部分不允許有油污，如發(fā)現(xiàn)油垢，應(yīng)用乙醚或其它有機(jī)溶劑清洗清白。除此之外還應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，防曬，阻止猛烈磕碰。

4．在直接測(cè)量中，哪一個(gè)量的測(cè)定誤差對(duì)WN和萘的qp的數(shù)值影響最大？答：溫度ΔT影響最大。

5．測(cè)燃燒熱時(shí)，樣品的量過(guò)多或過(guò)少對(duì)試驗(yàn)有什么影響？

答：樣品少，溫差小，誤差大；樣品多，溫差大，反應(yīng)不能按等溫過(guò)程處理。6．在這個(gè)試驗(yàn)中，哪些是體系，哪些是環(huán)境？試驗(yàn)過(guò)程中有無(wú)熱損耗？這些熱損耗試驗(yàn)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。試驗(yàn)過(guò)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。

7．不同氣體鋼瓶的顏色是什么？答：氧氣——藍(lán)瓶黑字；氫氣——深綠瓶紅字；氮?dú)狻谄奎S字；氬氣——灰瓶綠字。

8．說(shuō)出一種引入誤差的可能方式？

答：樣品壓的不實(shí)，導(dǎo)致燃燒不完全，產(chǎn)生炭黑。試驗(yàn)108液體飽和蒸汽壓的測(cè)定

1．為什么測(cè)定前必需將平衡管a、b段的空氣趕凈？怎樣判斷它已被趕凈？答：在測(cè)量中，調(diào)理b、c液面相平，則加在c上的大氣壓值即為b管上方的氣壓值。假使b管上方混有空氣，則測(cè)得的乙醇蒸汽壓為實(shí)際乙醇蒸汽與空氣的總值，引入誤差。

接通冷凝水，開(kāi)啟真空泵，沸騰3分鐘左右可視為空氣已排凈。

2．在試驗(yàn)過(guò)程中，為什么要防止空氣倒灌？為防止空氣倒灌，在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？

答：假使倒灌，ab蒸汽中會(huì)含有空氣，引入誤差。

為了防止倒灌，在調(diào)理空氣活塞時(shí)，應(yīng)使空氣緩緩進(jìn)入。3．為什么要校正氣壓計(jì)所示大氣壓值？

答：汞柱氣壓計(jì)原理為P=ρgh，但汞的ρ與溫度有關(guān)，g也隨地點(diǎn)不同而異。因此以h表示大氣壓時(shí)，規(guī)定溫度為0℃，g=9.80665m/s2，ρ=13.5951g/cm3。所以，對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的狀況下要矯正。

4．每個(gè)測(cè)量?jī)x器的精度是多少？估計(jì)得到的結(jié)果應(yīng)當(dāng)有幾位有效數(shù)字？答：恒溫槽——0.1K；氣壓計(jì)——0.01kPa；平均摩爾氣化熱——三位有效數(shù)字。

5．本試驗(yàn)所用的蒸汽壓測(cè)量裝置中，各部件的作用是什么？答：真空泵——抽出空氣，調(diào)解體系內(nèi)壓力。緩沖瓶——防止倒吸，保護(hù)真空泵?？菰锕堋ニ?，減少對(duì)泵的傷害。壓力計(jì)——測(cè)量氣壓值。

恒溫槽——控制調(diào)理體系溫度保證測(cè)定特定溫度下的飽和蒸汽壓。冷凝管——乙醇回流，防止乙醇沸騰被蒸干。6．溫度愈高，測(cè)出的蒸氣壓誤差愈大，為什么？

答：首先，由于本試驗(yàn)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(shí)，?Hm的真值與假設(shè)值之間存在較大偏差，所以會(huì)使得試驗(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(huì)變大，即使n不變，p也將變大，即分子運(yùn)動(dòng)加快，難以平衡。

7．測(cè)定蒸氣壓的方法除本試驗(yàn)所介紹的靜態(tài)法外，還有動(dòng)態(tài)法，氣體飽和法等。以靜態(tài)法確鑿性較高。

靜態(tài)法以等壓管的兩臂液面等高來(lái)觀測(cè)平衡，較為靈敏，但對(duì)較高溫度下的蒸氣壓的測(cè)定，由于溫度難于控制而確鑿度較差。

動(dòng)態(tài)法是利用當(dāng)液體的蒸氣壓與外壓相等時(shí)液體沸騰的原理。故測(cè)定不同外壓下的沸點(diǎn)就可求出不同溫度下的蒸氣壓。它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)溫度的控制要求不嚴(yán)。

動(dòng)態(tài)法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)溫度的控制要求不高，對(duì)于沸點(diǎn)低于100℃的液體，如四氮化碳、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、乙酸等亦可達(dá)到一定的確切度。

飽和氣流法：使枯燥的惰性氣流通過(guò)被測(cè)物質(zhì)，并使其為被測(cè)物質(zhì)所飽和，分析混合氣體中各組分的量及總壓，就可根據(jù)分壓定律算出被測(cè)物質(zhì)的飽和蒸氣壓。

飽和氣流法不僅可測(cè)液體的飽和蒸氣壓，亦可測(cè)定固態(tài)易揮發(fā)物質(zhì)，如碘的蒸氣壓。它的缺點(diǎn)是尋常不易達(dá)到真正的飽和狀態(tài)，因此實(shí)測(cè)值偏低。故這種方法尋常只用來(lái)求溶液蒸氣壓的相對(duì)降低。

試驗(yàn)109二組分體系的氣-液平衡相圖

1．沸點(diǎn)儀中的小球E體積過(guò)大或過(guò)小對(duì)測(cè)量有何影響？

答：過(guò)大——冷凝出來(lái)的液體過(guò)多，體系偏向分餾，影響測(cè)量結(jié)果。過(guò)小——液體量不足，不夠試驗(yàn)三次取用。

2．平衡時(shí)，氣液兩相溫度應(yīng)當(dāng)不應(yīng)當(dāng)一樣？實(shí)際是否一樣？怎樣防止有溫度差異？

答：應(yīng)當(dāng)一致；實(shí)際不一致；平衡加熱回流幾分鐘，冷凝時(shí)用滴管吸冷水淋洗小球，進(jìn)行充分混合回流。

3．如不恒溫，對(duì)折光率數(shù)據(jù)的影響如何？答：溫度不同導(dǎo)致折光率不同。

4．純物質(zhì)的折射率和哪些因素有關(guān)？

答：與物質(zhì)本性、溫度、折射光波長(zhǎng)有關(guān)。

5．測(cè)定環(huán)已烷-異丙醇折光率時(shí)，雖然溫度、波長(zhǎng)等條件沒(méi)有改變，但測(cè)量重復(fù)性差，為什么？

答：測(cè)混合液，若其中一組分揮發(fā)性強(qiáng)，測(cè)量過(guò)程中，體系組成不斷變化，折光率數(shù)據(jù)將很難重復(fù)，所以要求測(cè)量速度盡可能快。

6.過(guò)熱現(xiàn)象對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生什么影響？如何在試驗(yàn)中盡可能避免？

答：過(guò)熱現(xiàn)象使得溶液沸點(diǎn)高于正常沸點(diǎn)。在本試驗(yàn)中，所用的電熱絲較粗糙，吸附的空氣作為形成氣泡的核心，在正常沸點(diǎn)下即可沸騰，可避免過(guò)熱現(xiàn)象。

7．本試驗(yàn)在測(cè)環(huán)己烷、異丙醇體系沸點(diǎn)時(shí)，為什么沸點(diǎn)儀不需要洗凈、烘干？

答：試驗(yàn)只要測(cè)不同組成下的沸點(diǎn)、平衡時(shí)氣相及液相的組成即可。體系具體總的組成沒(méi)必要確切。

試驗(yàn)112分解反應(yīng)平衡常數(shù)的測(cè)定

1.真空泵在中止工作前為什么要先通大氣？裝置中兩個(gè)緩沖瓶各起什么作用?

答：真空泵在中止工作之前，處于極低壓狀態(tài)，先停泵會(huì)導(dǎo)致液體倒吸。2瓶防止泵油倒吸到真空泵。8瓶使空氣平緩進(jìn)入系統(tǒng)中，也防止泵油進(jìn)入冷凝塔。

2．試述本試驗(yàn)檢測(cè)裝置檢漏方法？

答：旋轉(zhuǎn)活塞，使泵與壓力計(jì)相通而與大氣和樣品隔絕，開(kāi)泵，抽氣，達(dá)到平衡時(shí)，體系與大氣及泵隔斷。觀測(cè)管內(nèi)液面高度，在五分鐘內(nèi)保持穩(wěn)定不變，可以認(rèn)為不漏氣。

3．當(dāng)將空氣緩緩放入系統(tǒng)時(shí)，如放入空氣過(guò)多，將有何種現(xiàn)象出現(xiàn)？怎樣戰(zhàn)勝？

答：假使空氣放入過(guò)多，等壓管中有一端液面會(huì)明顯偏高，兩端液面高度不一致，此時(shí)可中止通大氣，開(kāi)啟真空閥緩慢減壓抽氣，是兩端液面平衡。假使抽氣過(guò)多，可關(guān)閉真空泵重新通入空氣使液面平衡。

4．答：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是標(biāo)準(zhǔn)壓力pθ和溫度T下氣體為純理想氣體的狀態(tài)。不可以，由于lnKp不一定等于lnKpθ。

動(dòng)力學(xué)部分

試驗(yàn)121蔗糖酸催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)

1．蔗糖酸轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率與哪些因素有關(guān)？其反應(yīng)速率常數(shù)又與哪些因素有關(guān)？

答：反應(yīng)速率與反應(yīng)速率常數(shù)、氫離子濃度、蔗糖濃度有關(guān)。反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)物性質(zhì)、濃度、溫度、催化劑、壓強(qiáng)有關(guān)。

2．α=AC，比例常數(shù)A與哪些因素有關(guān)？α與哪些因素有關(guān)？D20與哪些因素有關(guān)？

答：A與溫度、光源、物質(zhì)本性和旋光管長(zhǎng)度有關(guān)。α與濃度、溫度、光源、物質(zhì)本性和旋光管長(zhǎng)度。D20只與物質(zhì)本性有關(guān)。

3．試驗(yàn)測(cè)出蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)級(jí)數(shù)為一級(jí)，可求得速率常數(shù)k’，k’的含義是什么？它與k有什么不同？已知k’后，還需要知道哪些數(shù)據(jù)才能求k’？

答：一定溫度下，單位濃度時(shí)的反應(yīng)速率。定義都不同。。。。

水和氫離子的濃度以及其反應(yīng)級(jí)數(shù)。

4．假若反應(yīng)不能進(jìn)行終究，由αt、α∞和t的數(shù)據(jù)能否求反應(yīng)級(jí)數(shù)和k’？為什么？

答：能；見(jiàn)p368。

5．試劑參與順序?yàn)閷⒘蛩釁⑴c蔗糖溶液中，不能反過(guò)來(lái)滴加，由于氫離子為催化劑，滴加瞬間若體系中氫離子濃度過(guò)高，反應(yīng)速率過(guò)快，不利于測(cè)定。

試驗(yàn)122乙酸乙酯皂化反應(yīng)

1．答：濃度一定，電導(dǎo)與電極成正比，可用前者來(lái)檢驗(yàn)。

2．氫氧化鈉和乙酸乙酯的初始濃度為什么要相等？若不等能否進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定呢？

答：當(dāng)二者濃度相等時(shí)，可表示為單組元的二級(jí)反應(yīng)，推導(dǎo)簡(jiǎn)便。不等時(shí)也可測(cè)定，但需要進(jìn)行推導(dǎo)。

3．在保持電導(dǎo)與離子濃度成正比關(guān)系的前提下，氫氧化鈉和乙酸乙酯的濃度高一些好還是低一些好？為什么？

答：高一些好，這樣使誤差較小，靈敏度高，變化明顯。

4．反應(yīng)開(kāi)始后不久，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)池的鉑黑有脫落，此時(shí)應(yīng)中止試驗(yàn)還是繼續(xù)下去？為什么？

答：中止試驗(yàn)；由于此時(shí)電導(dǎo)池的常數(shù)會(huì)發(fā)生變化。試驗(yàn)123丙酮碘化反應(yīng)

1．分析試驗(yàn)所得D-t線的形狀并說(shuō)明原因。

答：丙酮和氫離子大大過(guò)量，可看作一常數(shù)，并且I2級(jí)數(shù)為0，所以反應(yīng)速率不隨時(shí)間變化為一常數(shù)。所以D-t線為一條直線。

2．反應(yīng)速率常數(shù)k的物理意義。

答：在一定溫度下，相關(guān)組元取單位濃度時(shí)的反應(yīng)速率。

3．答：由于氫離子大大過(guò)量，可看作一常數(shù)，并入速率常數(shù)項(xiàng)。4．試驗(yàn)中若開(kāi)始計(jì)時(shí)晚了，就本試驗(yàn)而言，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有無(wú)影響？為什么？對(duì)一般動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)而論，狀況又該怎樣?

答：對(duì)于本試驗(yàn)沒(méi)有影響。對(duì)一般動(dòng)力學(xué)而言，由于外推t=0會(huì)發(fā)生變化。5．若盛蒸餾水的比色皿沒(méi)有洗清白，對(duì)測(cè)定結(jié)果有什么影響？答：在調(diào)0時(shí)會(huì)有吸收，使起點(diǎn)偏高。測(cè)定結(jié)果時(shí)測(cè)量值D偏低。6．選取各反應(yīng)物的初始濃度時(shí)應(yīng)考慮哪些狀況？答：丙酮和氫離子大大過(guò)量，使反應(yīng)速率適中。試驗(yàn)124溶液中的離子反應(yīng)1．碘鐘法在什么條件下適用？

答：在反應(yīng)一中可以生成碘，反應(yīng)二中可以消耗碘，并且反應(yīng)二的速率要遠(yuǎn)大于反應(yīng)一的速率。同時(shí)反應(yīng)過(guò)程中不能有其余顏色干擾。

電化學(xué)部分

試驗(yàn)115電解質(zhì)溶液電導(dǎo)的測(cè)定

1．測(cè)定電解質(zhì)溶液的電阻為什么需要選擇1000Hz的頻率，頻率太高會(huì)怎樣？

答：采用1000Hz的交變電流，使正負(fù)快速交替變化，防止兩極產(chǎn)生極化現(xiàn)象。頻率過(guò)高，則電路各部分間產(chǎn)生互感，對(duì)測(cè)定影響較大。

2．強(qiáng)電解質(zhì)溶液是全部電離的，為什么所測(cè)得的∧m隨濃度下降而上升？這說(shuō)明什么？

答：電解質(zhì)溶液中離子之間存在相互作用，對(duì)離子的運(yùn)輸產(chǎn)生一定的限制和

障礙，而在無(wú)限稀釋的溶液中，實(shí)際用于電導(dǎo)的離子比例增加，則∧m隨濃度下降而上升。

試驗(yàn)116電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定

1．當(dāng)Zn電極表面有Fe、Ag、Cu等雜質(zhì)時(shí)，對(duì)電極電位有何影響？答：形成原電池，加速鋅電極的腐蝕。使平衡電位變正。

2．在測(cè)量時(shí)，假使檢流計(jì)光點(diǎn)總是向一個(gè)方向偏，可能是什么原因在造成的？

答：工作電源電壓不足；工作電源電極接反；測(cè)量線路接觸不良。試驗(yàn)117氫陰極析出極化曲線的測(cè)定

1．如何將所測(cè)得的相對(duì)于飽和甘汞電極的電極電位換算至相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極電位？

答：ΦSCE(VS,SHE)為已知，則有φ（VS.SHE）=ΦSCE(VS,SHE)+φ(VS,SCE)2．測(cè)量氫陰極析出極化曲線為什么要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)極化？

答：測(cè)定時(shí)，開(kāi)始不太穩(wěn)定，需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間預(yù)極化之后測(cè)得的曲線的重復(fù)性和確鑿性會(huì)較高，同時(shí)也為了避免電極表面吸附的氧氣和溶液中溶解的氧氣干擾，故應(yīng)在試驗(yàn)前進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)極化，使電極獲得穩(wěn)定的表面狀態(tài)。

試驗(yàn)119方波脈沖電流鍍鋅

膠體化學(xué)部分

試驗(yàn)126氣體—溶液界面上的吸附

1．本試驗(yàn)選用的毛細(xì)管的半徑大小對(duì)試驗(yàn)測(cè)定有何影響？若毛細(xì)管不清潔會(huì)不會(huì)影響測(cè)定結(jié)果？

答：由σ=r/2*Δp，若毛細(xì)管半徑增大，則需戰(zhàn)勝的表面張力不變，那么Δp就會(huì)減??；反之，毛細(xì)管半徑減小，Δp增大。

會(huì)影響，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，不清潔度降低，半徑增大，數(shù)據(jù)趨小。

2．試驗(yàn)中有時(shí)發(fā)生毛細(xì)管端口幾個(gè)氣泡同時(shí)冒出的現(xiàn)象，這對(duì)結(jié)果有無(wú)影響？為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？

答：使結(jié)果偏大；只有當(dāng)毛細(xì)管口鋒利，滴水速度、氣體溢出趨向平衡，毛細(xì)管口保持靜止才能使氣泡一個(gè)個(gè)冒出。

3．試驗(yàn)中，假若毛細(xì)管口與待測(cè)液面不是恰好接觸，而是插入液面一段距離，這會(huì)給測(cè)定帶來(lái)什么影響？

答：會(huì)引入5~10Pa的誤差，使測(cè)得的Δp增大，對(duì)不同組分影響不同。4．為什么選擇正丁醇？

答：不可選長(zhǎng)鏈物質(zhì)，以防打結(jié)；不可選短鏈物質(zhì)，無(wú)表面活性作用。可選物質(zhì)有丁、戊、己可選，但后兩者毒性較大。

5．將水換位5%NaCl溶液也可測(cè)定，作為溶劑，效果更好。由于氯化鈉溶液中離子強(qiáng)度較大，使表面活性劑排列有序性增加。

試驗(yàn)127粘度法測(cè)定高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量1．答:略。

2．在烏氏粘度計(jì)中B管的作用是什么？能否將B管去掉，為什么？

答：在測(cè)量液面下降時(shí)，使B與大氣相通，空氣會(huì)進(jìn)入D，將U型管與毛細(xì)管部分的液體隔開(kāi)，使得被測(cè)液上下都有大氣壓，僅在自身重力作用下戰(zhàn)勝粘滯力滾動(dòng)。若去掉B，則液體滾動(dòng)時(shí)與下球中液體保持了相通，作用力是兩夜面高度差引起的壓力，因此不符合泊塞勒原理的推導(dǎo)前提。

可以去掉，只要保證每次液體體積嚴(yán)格一致即可。

3．設(shè)計(jì)烏氏粘度計(jì)時(shí)，毛細(xì)管的粗細(xì)和長(zhǎng)短，F(xiàn)球和E球的大小應(yīng)根據(jù)什么因素來(lái)考慮？

答：毛細(xì)管越粗流的越快，越長(zhǎng)壓差越大流的越快。使毛細(xì)管又細(xì)又短，可使誤差減小，但易堵塞。

F球保證抽液時(shí)有足夠體積使D中無(wú)液體。E球使抽液后F中有液體。

4．拜托，都很重要，一個(gè)成功的試驗(yàn)每一步都要細(xì)心，所謂細(xì)節(jié)決定成??！5．使毛細(xì)管堵塞的原因？

答：試驗(yàn)儀器洗不清白，烘干后殘留雜質(zhì)。溶液配制時(shí)的殘留物。吸耳球