浙江大學物理化學實驗思考題答案

一、恒溫槽的性能測試1.影響恒溫槽靈敏度的主要因素有哪些？如和提高恒溫槽的靈敏度？答：影響靈敏度的主要因素包括：1)繼電器的靈敏度；2)加熱套功率；3)使用介質(zhì)的比熱；4)控制溫度與室溫溫差；5)攪拌是否均勻等。要提高靈敏度：1)繼電器動作靈敏；2)加熱套功率在保證足夠提供因溫差導致的熱損失的前提下，功率適當較小；3)使用比熱較大的介質(zhì)，如水；4)控制溫度與室溫要有一定溫差；5)攪拌均勻等。2.從能量守恒的角度討論，應該如何選擇加熱器的功率大??？答：從能量守恒角度考慮，控制加熱器功率使得加熱器提供的能量恰好和恒溫槽因為與室溫之間的溫差導致的熱損失相當時，恒溫槽的溫度即恒定不變。但因偶然因素，如室內(nèi)風速、風向變動等，導致恒溫槽熱損失并不能恒定。因此應該控制加熱器功率接近并略大于恒溫槽熱損失速率。3.你認為可以用那些測溫元件測量恒溫槽溫度波動？答：1)通過讀取溫度值，確定溫度波動，如采用高精度水銀溫度計、鉑電阻溫度計等；2)采用溫差測量儀表測量溫度波動值，如貝克曼溫度計等；3)熱敏元件，如鉑、半導體等，配以適當?shù)碾娮觾x表，將溫度波動轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枩y量溫度波動，如精密電子溫差測量儀等。4.如果所需恒定的溫度低于室溫，如何裝備恒溫槽？答：恒溫槽中加裝制冷裝置，即可控制恒溫槽的溫度低于室溫。5.恒溫槽能夠控制的溫度范圍？答：普通恒溫槽(只有加熱功能)的控制溫度應高于室溫、低于介質(zhì)的沸點，并留有一定的差值；具有制冷功能的恒溫槽控制溫度可以低于室溫，但不能低于使用介質(zhì)的凝固點。其它相關問題：1.在恒溫槽中使用過大的加熱電壓會使得波動曲線：(B)A.波動周期短，溫度波動大；B.波動周期長，溫度波動大；C.波動周期短，溫度波動?。籇.波動周期長，溫度波動小。2.恒溫槽中的水銀接點溫度計(導電表)的作用是：(B)A.既作測溫使用，又作控溫使用；B.只能用作控溫；C.只能用于測溫；D.控制加熱器的功率。3.恒溫槽在某溫度下恒溫，如果用80V加熱電壓下測得其靈敏度曲線如下圖A，則在200V加熱電壓下的靈敏度曲線最有可能是：(C)-0.050.050Δt/-0.050.050Δt/℃Time/min15(A)0Δt/℃Time/min15(B)0Δt/℃Time/min15(C)0Δt/℃Time/min15(D)4.恒溫槽中水銀接點溫度計的作用是：(B)A.既作測溫使用，又作控溫使用；B.用于控溫；C.用于測溫；D.用于測溫差。5.一般玻璃缸恒溫槽的控溫精度是±0.5℃。(×，±0.16.恒溫槽中的水銀接點溫度計(導電表)的作用是：(B)A.既作測溫使用，又作控溫使用；B.只能用作控溫；C.只能用于測溫；D.控制加熱器的功率。7.在恒溫槽安裝與性能測試實驗中，加熱電壓的控制對控溫有很大影響。在開始升溫時，需用大約(200V)的電壓，接近所控溫度時需用大約(100V)的電壓，恒溫時需用大約(100V)的電壓。8.恒溫槽中的水銀接點溫度計(導電表)的作用是：(B)A.既作測溫使用，又作控溫使用；B.只能用作控溫；C.只能用于測溫；D.控制加熱器的功率。9.實驗室中，欲將溫度控制在-15±0.5℃A.冰水混合物；B.干冰；C.乙醇；D.液氮。二、燃燒熱的測定1.燃燒熱測定中什么是系統(tǒng)？什么是環(huán)境？答：所謂系統(tǒng)，是指研究對象。在本實驗中，以內(nèi)水桶及其內(nèi)容物包括內(nèi)水桶、氧彈、介質(zhì)水、測溫元件、攪拌器螺旋槳等作為系統(tǒng)。可近似看成是一個絕熱系統(tǒng)。所謂環(huán)境，是指除系統(tǒng)之外且與系統(tǒng)有聯(lián)系的那一部分物質(zhì)與空間。在本實驗中，環(huán)境主要指內(nèi)水桶以外且與系統(tǒng)有聯(lián)系的那一部分物質(zhì)和空間，包括恒溫水夾套、外水桶蓋子上方的空氣等。2.實驗中引起系統(tǒng)和環(huán)境熱交換的因素有哪些？如何避免熱損失？答：系統(tǒng)與環(huán)境之間進行熱交換的途徑包括傳導、對流和輻射。內(nèi)水桶底部與外水桶不是直接接觸，而是用傳熱性差的材料制成的墊子隔開，減少傳導引起的熱損失；氧彈完全浸沒在介質(zhì)水中，使燃燒釋放的熱量全部傳給周圍的介質(zhì)；外水桶上部用蓋子蓋住，減少空氣對流；蓋子朝下的一面以及內(nèi)水桶內(nèi)表面拋光，減少熱輻射。3.應如何正確使用氧氣鋼瓶？答：一般高壓氣體鋼瓶使用注意事項：（1）高壓氣體鋼瓶放置場所要求通風良好，溫度不超過35oC；（2）高壓氣體鋼瓶必須裝有調(diào)節(jié)器（即減壓器）時方可使用。調(diào)節(jié)器分氫、氧、乙炔等三種，不準相互代用。壓力計、導管等也要專用；（3）安裝高壓氣體鋼瓶調(diào)節(jié)器應牢緊，不得漏氣。開瓶時，出氣口處不準對人，緩慢開啟，不得過猛，否則沖擊氣流會使溫度升高，易引起燃燒或爆炸；（4）調(diào)節(jié)器卸下后，進氣口切不可進入灰塵等臟物，并需置于干燥及通風的環(huán)境里保存；（5）在工作前應先將高壓氣體輸入到調(diào)節(jié)器的高壓室，然后緩慢旋轉(zhuǎn)手柄（次級開關）調(diào)解氣流，以保證安全。實驗結(jié)束后，及時關好氣瓶閥門，同時將調(diào)節(jié)器的手柄旋松（即關的狀態(tài)）；（6）調(diào)節(jié)器、閥門及管道應禁油；(7)裝高純氣體的鋼瓶內(nèi)的氣體不能全部用完而應該保持鋼瓶內(nèi)的氣體為正壓，以免在氣體用畢更換氣體時重新洗瓶。4.在計算萘的燃燒熱時，沒有用到3000mL水的數(shù)據(jù)，為什么在實驗中需要量準水的體積呢？若水體積量得不準，對測量結(jié)果有何影響？答：儀器常數(shù)值與水的量有關。為了保證在測量試樣和標準樣時的儀器常數(shù)不變，需要準確量取水的體積。若第二次測量水體積量得不準，則導致兩次測量的儀器常數(shù)不一樣，用第一次測量得到的儀器常數(shù)來計算第二次測量的燃燒熱必然會引起偏差。第二次測量時用水偏少，則燃燒熱測量值偏大；反之，則偏小。5.如何知道氧彈內(nèi)的樣品已點燃？如何知道樣品已經(jīng)燃燒完全？答：若記錄儀上的電勢信號變大，表明氧彈內(nèi)的樣品已點燃。溫升曲線記錄完畢后打開氧彈，若氧彈內(nèi)沒有明顯的殘渣，表明樣品已經(jīng)燃燒完全。6.如果內(nèi)水桶的水溫不加以調(diào)整，對測量結(jié)果會有什么影響？答：在測量試樣和測量標準試樣時，應近可能的保證兩次測量開始時系統(tǒng)溫度與環(huán)境溫度的差值相等。第一次實驗結(jié)束后，由于燃燒放熱，導致水溫升高，若不重新調(diào)節(jié)水溫，此時系統(tǒng)將向環(huán)境傳熱；第二次燃燒實驗過程中，由于放熱使介質(zhì)水與環(huán)境之間的溫差更大，引起更大的熱損失，將導致測量結(jié)果偏小。7.該實驗引起誤差的主要因素有哪些？為什么？答：引起誤差的主要因素包括：1)樣品稱量；2)系統(tǒng)與環(huán)境之間的漏熱；3)燃燒完全程度；4)兩次實驗使所用的水量不等；5)攪拌引起的額外熱效應；6)空氣中N2變成硝酸所引起的熱效應；7)溫升測量儀表的靈敏度等。8.如何測定揮發(fā)性液體樣品的燃燒熱？答：將樣品裝入膠囊并分三步進行測量：1)測量標準試樣，如苯甲酸的燃燒熱，獲得儀器常數(shù)值；2)測量膠囊的燃燒熱；3)將液體樣品放入膠囊中密封，測量膠囊和液體樣品的燃燒熱，該熱效應扣除膠囊的燃燒熱，即得到液體樣品的燃燒熱。若膠囊不易點燃，可在膠囊上面放易燃物質(zhì)如苯甲酸等，起到助燃作用。9.若期望通過燃燒熱測定獲取苯的共振能，則應如何設計實驗？答：用本實驗裝置測出苯、環(huán)己烯和環(huán)己烷的燃燒熱，即可求算苯的共振能。具體原理和測量步驟如下：苯、環(huán)己烯和環(huán)己烷三種分子都含有碳六元環(huán)，環(huán)己烷和環(huán)己烯燃燒熱的差值?E與環(huán)己烯上的孤立雙鍵結(jié)構有關，它們之間存在下列關系：苯環(huán)上有三個雙鍵，若這三個雙鍵是孤立的話，則環(huán)己烷和苯的燃燒熱之差值應為3?E。但事實上，由于苯環(huán)上的三個雙鍵是共軛的，所以兩者之間存在差異，這個差異就是苯的共振能E：其它相關問題：1.在燃燒熱實驗中，點火不成功，下列可能原因中，除了（A）。A.點火絲太細；B.樣品受潮；C.樣品壓片太緊；D.點火電壓太小。2.在燃燒熱實驗中，為了防止系統(tǒng)漏熱，用了下列措施，除了：(A)A.準確量取3升水；B.用蓋子密封；C.水桶內(nèi)表面拋光；D.空氣層隔熱。3.根據(jù)熱膨脹原理設計的溫度計是（A）。A.貝克曼溫度計；B.鉑電阻溫度計；C.鉑-鐒熱電偶；D.熱敏電阻溫度計。4.在燃燒熱測定實驗中，用下式計算熱量：(C)QVW+q1x+q2=KΔt該式基于的系統(tǒng)指：A.氧彈及內(nèi)含物；B.氧彈及內(nèi)含物和3000ml水；C.氧彈及內(nèi)含物、3000ml水、內(nèi)水桶、溫度計和攪拌棒；D.氧彈及內(nèi)含物、3000ml水、內(nèi)水桶、外水桶、溫度計和攪拌棒。5.如果要測定乙醇的燃燒熱，合理的實驗方案是：(D)A.測定苯甲酸塊燃燒過程的溫度改變值，再將乙醇放入燃燒皿中測量燃燒過程的溫度改變值；B.測定液體標準物燃燒過程的溫度改變值，再將乙醇放入燃燒皿中測量燃燒過程的溫度改變值；C.測定苯甲酸塊燃燒過程的溫度改變值，再將乙醇裝入膠囊中測量燃燒過程的溫度改變值；D.測定苯甲酸塊燃燒過程的溫度改變值，再將乙醇裝入膠囊中測量燃燒過程的溫度改變值，再測量膠囊的熱值。6.燃燒熱測定實驗中，在其它條件不變的情況下，可以用溫差測量儀和秒表代替記錄儀和鉑電阻溫度計進行實驗。7.如果計算得到萘的燃燒熱為-5.1484×103kJ/mol，誤差為5×10kJ/mol，則計算結(jié)果應表示為-(5148.4±50)kJ/mol。(×，5150±50kJ/mol)8.在燃燒熱實驗中，點火不成功，下列可能原因中，除了（A）。A.點火絲太細；B.樣品受潮；C.樣品壓片太緊；D.點火電壓太小。9.在氧彈量熱計中，內(nèi)水桶與外桶間的空氣層是為了(防止熱傳導散熱)；加蓋子密閉是為了(防止對流散熱)；內(nèi)水桶表面拋光是為了(防止輻射散熱)；用雷諾法校正溫度是為了(校正漏熱)。10.某同學在做燃燒熱實驗時，發(fā)現(xiàn)點火絲已燒斷，但樣品并未點燃，請問下列可能的原因，除了：(D？)A.氧氣壓力不足；B.點火電壓不夠；C.點火絲沒系緊；D.樣品壓得太緊。三、液體飽和蒸汽壓的測定1.為什么要檢查裝置是否漏氣？系統(tǒng)漏氣或脫氣不干凈對實驗結(jié)果產(chǎn)生什么影響？答：在動態(tài)法測量時，要測定在一定外壓下液體的沸點值。如果裝置漏氣，在壓力不斷改變，無法達到系統(tǒng)內(nèi)氣-液兩相的平衡，也就無法準確測定一定壓力下的沸點值。在靜態(tài)法時，應確保系統(tǒng)內(nèi)只有液體的飽和蒸氣。如果漏氣或脫氣不干凈，氣相中含有空氣組分，則氣相壓力為相應溫度下液體飽和蒸氣壓和空氣分壓之和，使得壓力測量結(jié)果偏大。2.使用真空泵時應注意哪些問題？答：1)按照真空度要求，選擇合適的真空裝置，如水流泵、油封機械真空泵(低真空)或油擴散泵(高真空)；2)油封機械真空泵或油擴散泵在使用時要注意：(1)不能直接抽可凝性蒸氣或揮發(fā)性液體等；(2)不能用來抽腐蝕性氣體；(3)注意電機電壓、電機運轉(zhuǎn)溫度等；(4)機械泵進氣口前置裝有三通活塞的緩沖瓶，停止抽氣時應將機械泵與抽空系統(tǒng)隔開而與大氣相同，再關閉電源，這樣既可保持系統(tǒng)的真空度，又能避免泵油倒吸。3.為什么要進行細致的溫度和壓力校正？如何校正？答：對沸點讀數(shù)，應作露徑校正，對大氣壓力讀數(shù)；要作溫度影響的校正以及海拔高度和緯度影響的校正。沸點讀數(shù)的露徑校正：實驗時測定沸點用玻璃水銀溫度計。由于玻璃和水銀的熱膨脹系數(shù)不相等，使得玻璃水銀溫度計在與檢定溫度計刻度時的溫度要求不合至的溫度下使用時，溫度讀數(shù)與實際溫度值產(chǎn)生偏差而需要作露徑校正。校正公式為：Δt=0.00016h(t1-t2)式中：t1為測量溫度計讀數(shù)值，t2為輔助溫度計讀數(shù)值，h是水銀柱露出待測量系統(tǒng)外部分的讀數(shù)(度)。經(jīng)校正后的溫度值為：t=t1+Δt大氣壓力計讀數(shù)的校正：實驗中大氣壓力用福庭式水銀氣壓計讀取。水銀氣壓計的刻度以溫度為0℃(水銀和銅套管熱膨脹系數(shù)不同的影響)，緯度為450的溫度校正公式為：Δt=[(α-β)t/(1+αt)]·pt其中：α=(181792+0.175t+0.035116t2)×10-9℃-1β=18.4×10-6℃-1校正為0℃時的大氣壓值：p0=pt-Δ式中：Δt為溫度校正值；pt為氣壓計讀數(shù)；p0為校正為0℃時的大氣壓力值，t為氣壓計溫度，℃；為水銀的熱膨脹系數(shù)；為刻度標尺黃銅的線性熱膨脹系數(shù)海拔高度及緯度校正：經(jīng)溫度校正后的值再乘以(1-2.6×10-3cos2λ-3.14×10-7H)即為經(jīng)海拔和緯度校正后的氣壓值。其中，λ為氣壓計所在地緯度(0)，H為當?shù)睾０胃叨?m)。4.怎樣保證實驗中溫度和壓力能夠測準？答：以動態(tài)法測定液體飽和蒸氣壓為例：實驗的關鍵是確保氣-液兩相達到平衡并準確測量壓力和沸點值，因此應該做到：1)測量系統(tǒng)不漏氣，測量前要作細致的氣密性檢查；2)測量溫度計位置合適，要置于液面以上而沸騰液泡又能夠打著的高度，不能碰到沸點儀玻璃壁；3)在控制壓力為一定值的前提下，待氣-液兩相達到或接近平衡后讀數(shù)(測量溫度計讀數(shù)保持不變達3分鐘以上)；4)同時準確讀取測量溫度計、輔助溫度計、大氣壓力計和數(shù)字式真空壓差計讀數(shù)；5)對沸點和壓力讀數(shù)作相應校正。5.對比靜態(tài)法和動態(tài)法的優(yōu)缺點和適用對象。答：靜態(tài)法為控制溫度，測定液體在相應溫度下的飽和蒸氣壓值；動態(tài)法為控制壓力，測定液體在相應壓力下的沸點。靜態(tài)法測量時更能接近系統(tǒng)內(nèi)氣-液兩相的平衡，但靜態(tài)法測量時難度更大：1)要確保測量系統(tǒng)在測量前抽氣干凈，系統(tǒng)內(nèi)只有液體的蒸氣；2)測量前抽氣時要控制好抽氣速度，避免液體暴沸；3)壓力測量時要控制好放氣速度，至等壓計兩邊液面等高后讀數(shù)。若放氣過快，發(fā)生空氣倒灌，則要重新抽氣；4)恒溫槽控溫精確。靜態(tài)法一般適用于測定中、高壓蒸氣壓，測壓下限為1kPa；動態(tài)法可用于相對低些的蒸氣壓測定，但最好不低于0.5kPa。6.怎樣實現(xiàn)用Antoine方程關聯(lián)飽和蒸氣壓-溫度數(shù)據(jù)？答：借助計算機數(shù)據(jù)處理軟件，如Origin，對飽和蒸氣壓和溫度數(shù)據(jù)按Antoine方程作非線性擬合獲得Antoine系數(shù)，即實現(xiàn)用Antoine方程關聯(lián)飽和蒸氣壓-溫度數(shù)據(jù)。7.相同壓力下，純液體和相應溶液的沸點有什么不同？為什么會產(chǎn)生這一現(xiàn)象？答：若液體內(nèi)溶入非揮發(fā)性溶質(zhì)，則相應溶液的沸點升高。原因：溶液的飽和蒸氣壓低于同溫度下純液體的飽和蒸氣壓。若液體內(nèi)溶入揮發(fā)性溶質(zhì)，情況會比較復雜。相應溶液的沸點較純液體是升高還是降低，取決于：1)溶劑和溶質(zhì)何者為易揮發(fā)組分；2)溶質(zhì)和溶劑是否形成恒沸混合物；3)所形成溶液中溶質(zhì)的組成。其它相關問題：1.動態(tài)法測定水的飽和蒸氣壓實驗中，實驗溫度在80-100℃A.水在80℃時的汽化熱；B.水在100C.該數(shù)值與溫度無關；D.實驗溫度范圍內(nèi)汽化熱的平均值。2.水銀溫度計的露莖矯正是用來校正溫度計露出段沒有浸入系統(tǒng)所產(chǎn)生的誤差。(√)3.動態(tài)法測定水的飽和蒸氣壓實驗中，液面上的氣體應完全是水蒸氣。(√)4.動態(tài)法測定水的飽和蒸氣壓實驗中，對下面有關敘述中，正確的是：(B)A.測量前應把系統(tǒng)系統(tǒng)中的空氣脫凈；B.不必脫凈空氣，只要抽到合適的真空度即可。C.為了測準溫度，應把溫度計插入水中；D.不管沸騰情況如何，加熱電壓不能超過50V。5.動態(tài)法測定水的飽和蒸氣壓實驗中，對下面有關敘述中，正確的是：(B)A.測量前應把系統(tǒng)系統(tǒng)中的空氣脫凈；B.溫度計應在液面上且沸騰時氣泡能沖到水銀球；C.為了測準溫度，應把溫度計插入水中；D.不管沸騰情況如何，加熱電壓不能超過50V。6.測定液體沸點的正確方法是:(B)A.將溫度計插入沸騰的液體中；B.讓沸騰的液體和蒸氣沖擊到溫度計水銀泡；C.將溫度計置于沸騰的液體的上方；D.利用簡單整流裝置。7.在動態(tài)法測定水的飽和蒸氣壓實驗中，當時大氣壓為101.33kPa，在壓差計讀數(shù)-53.60kPa時讀得沸點為80.00℃，說明：（CA.水在80℃C.水在80℃四、二組分完全互溶系統(tǒng)的氣-液平衡相圖1.沸點儀中盛氣相冷凝液的小球體積過大或過小，對測量有和影響？答.若小球體積過小，小球中的氣相冷凝液可能不夠測定折光率并確定液相組成使用。若小球體積過大，則可能導致小球中氣相冷凝液沖洗不充分，前一次加熱沸騰過程中的氣相冷凝液仍殘留在小球中，導致折光率以及氣相組成測量產(chǎn)生誤差。再者，實驗中是先在沸點儀中裝入一定量的某一純組分，然后依次按預先設定量加入另一組分，加熱沸騰再冷卻后分別取液相和氣相試樣，并由折光率測定值確定氣相和液相組成。若每次測量時氣相冷凝液取樣過多，氣相消耗量過大，可能導致混合物組成偏離預先設定值過大，實驗點不合理。2.實驗時，若所吸取的氣相冷凝液揮發(fā)掉了，是否需要重新配制溶液？答.應該盡量避免氣相冷凝液揮發(fā)以至于無法測定的現(xiàn)象發(fā)生，以免實驗點偏離預先設定值過大。但若真的有這種情況發(fā)生，也無需重新配置溶液，而只需要重新加熱沸騰、冷凝、取樣并測定分析即可。3.測定純環(huán)己烷或純乙醇的沸點時，為什么必須將沸點儀吹干，而測定混合物的沸點和組成時，不必將沸點儀吹干？答.測純組分的沸點時，應確保沸點儀中沒有其它組分的存在，因此必須將沸點儀吹干。而在測定混合物的沸點和組成時，沸點直接在實際所用試樣的實驗過程中讀取(需作露徑校正)，組成由氣相或液相試樣的折光率讀數(shù)確定，因此在確?；旌衔镏袥]有第三組分(如水等)的前提下，不必將沸點儀吹干。4.測定純組分的沸點時，蒸氣冷凝液和殘留液的折光率是否應該相等？若不等，說明什么問題？應該怎樣處理？答.對于純組分，氣相和液相組成相同，折光率讀數(shù)也應該相等。如不相等，則可能是：1)折光率讀數(shù)有誤差；2)折光率測定時溫度波動；3)試樣不純。5.該系統(tǒng)用普通蒸餾方法能否得到兩純組分？為什么？答.普通蒸餾方法僅能部分分離雙總分系統(tǒng)而無法完全分離獲得兩個純組分。而況乙醇-環(huán)己烷系統(tǒng)會在常壓下形成恒沸混合物，因此即使采用精餾方法也只能得到一個純(或接近為純)的組分和一個恒沸混合物而無法得到兩個純組分。6.實驗過程中你發(fā)現(xiàn)液態(tài)混合物的沸點、組成、折光率變化有什么規(guī)律？答.在恒沸點左側(cè)(乙醇一側(cè))：隨著實驗過程中逐漸加入環(huán)己烷并且在到達恒沸點之前，沸點逐漸降低，系統(tǒng)組成以及氣相、液相組成中環(huán)己烷的含量逐漸增加，折光率讀數(shù)變大，并始終氣相的折光率讀數(shù)大于液相的折光率讀數(shù)，而一旦加入的環(huán)己烷量使得系統(tǒng)組成越過了恒沸點，則隨著環(huán)己烷的進一步加入，沸點逐漸升高，氣相、液相的折光率讀數(shù)繼續(xù)增大、氣相和液相中環(huán)己烷的含量繼續(xù)增加，但是液相的折光率讀數(shù)會大于氣相的折光率讀數(shù)，液相中的環(huán)己烷含量大于氣相中的環(huán)己烷含量(發(fā)生反轉(zhuǎn))。在恒沸點右側(cè)(環(huán)己烷一側(cè))：隨著實驗過程中逐漸加入乙醇并且在到達恒沸點之前，沸點逐漸降低，系統(tǒng)組成以及氣相、液相組成中環(huán)己烷的含量逐漸減小，折光率讀數(shù)變小，并且始終有液相的折光率讀數(shù)大于氣相的折光率讀數(shù)，液相中的環(huán)己烷含量大于氣相中的環(huán)己烷含量，而一旦加入的乙醇量使得系統(tǒng)組成越過了恒沸點，則隨著乙醇的進一步加入，沸點逐漸升高，氣相、液相的折光率讀數(shù)繼續(xù)變小、氣相和液相中環(huán)己烷的含量繼續(xù)減少，但是氣相的折光率讀數(shù)會大于液相的折光率讀數(shù)，氣相中的環(huán)己烷含量大于液相中的環(huán)己烷含量(發(fā)生反轉(zhuǎn))。7.為了保證取樣和分析正確，應注意哪些環(huán)節(jié)？答.1)調(diào)整恒溫槽溫度，使得折光率讀數(shù)測定時的溫度與折光率-組成對照表的溫度一致；2)試樣具有足夠純度；3)實驗前充分吹干沸點儀；4)對折光率儀讀數(shù)進行校正；5)加熱沸騰充分，確保氣-液兩相達到平衡，氣相冷凝液沖洗充分；6)加熱沸騰、讀取沸點后，對沸點儀冷卻充分，避免因為試樣溫度較高導致取樣分析過程中揮發(fā)而引起組成改變；7)每次取樣前將取樣用滴管吹干并冷卻；8)每次測折光率前將折光率儀滴試樣的玻片镲干并揮干。8.試從相律分析：一定壓力下二元液態(tài)混合物的恒沸點溫度和組成是確定的：答.由相律：F=C-P+n一定壓力下的二元液態(tài)混合物系統(tǒng)：P=2，n=1；在恒沸點處，氣相組成=液相組成(濃度限制條件)，因此C=2-1=1；F=1-2+1=0，所以一定壓力下二元液態(tài)混合物系統(tǒng)的恒沸點溫度和組成具有確定的值。9.使用折光率儀需要注意哪些問題？答.1)將折光率儀恒溫水的出、入口和帶外循環(huán)功能的恒溫槽相連，調(diào)整恒溫槽溫度使得折光率儀的溫度示數(shù)與折光率-組成對照表的溫度一致；2)用標準試樣或?qū)嶒炗眉兘M分對折光率儀讀數(shù)進行校正；3)每次測量前用镲鏡紙將折光率儀裝試樣玻片镲干、揮干；4)調(diào)整聚光照明部件角度，得到均勻的照明；5)試樣裝好后將進光棱鏡蓋扣緊；6)充分消除色散并通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪使得目鏡中觀察到的明暗分界線恰好落在交叉線交叉點上后讀數(shù)。其它相關問題：1.在乙醇-環(huán)己烷系統(tǒng)氣-液平衡相圖測定實驗中，把乙醇加熱到氣液平衡后，測定氣相組成時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)其折光率比實驗室提供的折光率-組成工作曲線(表)中的最小值還小的現(xiàn)象。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因不可能是：(D)A.恒溫槽溫度不準；B.試劑不純；C.折光率儀零點沒校正好；D.沸點儀沒干燥好，殘留少量乙醇-環(huán)己烷的混合物。2.在乙醇-環(huán)己烷系統(tǒng)氣-液平衡相圖測定實驗中，把乙醇加熱到氣液平衡后，測定氣相組成時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)其折光率比實驗室提供的折光率-組成工作曲線(表)中的最小值還小的現(xiàn)象。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因不可能是：(D)A.恒溫槽溫度不準；B.試劑不純；C.折光率儀零點沒校正好；D.沸點儀沒干燥好，殘留少量乙醇-環(huán)己烷的混合物。3.在乙醇-環(huán)己烷系統(tǒng)氣-液平衡相圖測定實驗中，下列操作中哪一項是不必要的：(D)A.測純組分前沸點儀需吹干；B.測折光率取樣要快速；C.準確加入乙醇或環(huán)己烷量；D.同時讀取沸點儀中主溫度計和輔助溫度計數(shù)據(jù)。4.選用水蒸氣蒸餾分離有機物時，要求被餾出的有機物：(C)A.飽和蒸氣壓比水?。籅.飽和蒸氣壓比水大；C.在水中的溶解度小；D.在水中的溶解度大。5.選用水蒸氣蒸餾分離有機物時，要求被餾出的有機物：(C)A.飽和蒸氣壓比水??；B.飽和蒸氣壓比水大；C.在水中的溶解度??；D.在水中的溶解度大。6.在完全互溶二組分氣-液平衡相圖中，混合物的沸點：(D)A.應介于兩個純組分的沸點之間；B.會出現(xiàn)一個最大值；C.會出現(xiàn)一個最小值；D.不一定，都有可能。7.在非電解質(zhì)二組分氣-液平衡相圖的測定中，組成分析通常可以采用：(A)A.折射率法；B.電導法；C.熱分析法；D.電動勢法。五、二組分簡單共熔系統(tǒng)相圖的繪制1.金屬熔融系統(tǒng)冷卻時，冷卻曲線為什么會出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點或水平線段？對于不同組成金屬混合物的冷卻曲線，其水平線段有和不同？為什么？答.金屬熔融系統(tǒng)在冷卻過程中由于系統(tǒng)和環(huán)境之間的溫差，系統(tǒng)向環(huán)境散熱，系統(tǒng)降溫。但系統(tǒng)溫度降低的顯熱不足以彌補系統(tǒng)的熱損失，系統(tǒng)溫度以固定的或緩慢改變的速率逐漸降低，步冷曲線為直線或光滑曲線。而當系統(tǒng)降溫至某一值、系統(tǒng)中有固態(tài)物質(zhì)(單質(zhì)或固溶體)凝固析出時，凝固過程放出的凝固熱部分補償、但尚不能完全補償系統(tǒng)的熱損失，系統(tǒng)降溫速率發(fā)生突變，步冷曲線中出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點。若固態(tài)物質(zhì)(單組分系統(tǒng)中析出單質(zhì)、雙組分系統(tǒng)中析出固態(tài)混合物等)凝固析出并且凝固過程中放出的凝固熱恰好完全補償系統(tǒng)的熱損失，則系統(tǒng)溫度保持不變，步冷曲線中出現(xiàn)水平線段。2.用加熱曲線是否也可以作相圖？作相圖還有哪些方法？答.原則上也可以應用加熱過程中加熱曲線中的轉(zhuǎn)折點、水平線段對應的溫度值繪制相圖。但相圖表示系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)時相變溫度與組成之間的關系，同時也要求系統(tǒng)和環(huán)境之間處于熱平衡或充分接近熱平衡。但在加熱升溫過程中，難以保證系統(tǒng)和環(huán)境之間能夠充分接近熱平衡狀態(tài)。因此，一般不用加熱曲線而是應用冷卻曲線繪制相圖。本實驗中的相圖繪制采用的是熱分析法。熱分析法中除了步冷曲線法外，還包括差熱分析(DTA)、差示掃描量熱(DSC)、熱重(TG)、微分熱重(DTG)、和控制轉(zhuǎn)化速率分析(CRTA)等方法。除了熱分析法之外，對于其它一些系統(tǒng)，例如水鹽系統(tǒng)，則采用溶解度法繪制相圖3.試用相律分析最低共熔點、熔點曲線及各區(qū)域的相數(shù)及自由度？答.本實驗為一定壓力下二組分簡單共溶系統(tǒng)相圖的繪制，相律：F=C-P+n=2-p+1=3-P。最低共熔點處：P=3，F(xiàn)=0熔點曲線上：P=2，F(xiàn)=1液相單相區(qū)：P=1，F(xiàn)=2固-液兩相區(qū)：P=2，F(xiàn)=1固-固兩相區(qū)：P=2，F(xiàn)=14.含20%與80%Sn的兩個樣品的步冷曲線的第一個轉(zhuǎn)折點溫度哪個更明顯？為什么？答.含20%Sn的樣品的步冷曲線的第一個轉(zhuǎn)折點溫度處析出固態(tài)Pb，含80%Sn的樣品的步冷曲線的第一個轉(zhuǎn)折點溫度處析出固態(tài)Sn(對應于實驗指導書中的Pb-Sn系統(tǒng))。查得Pb的凝固熱為-23.2J/g，Sn的凝固熱為-59.2J/g，單位質(zhì)量的Sn凝固析出時放熱更多，補償系統(tǒng)熱損失更多，降溫速率改變更明顯，因此含80%Sn樣品的步冷曲線的第一個轉(zhuǎn)折點更明顯。其它相關問題：1.在二元合金相圖繪制的實驗中，與冷卻曲線水平線段長度有關的敘述中，正確的是：(A)A.低共熔物越多，共熔物中熔化焓較大的錫含量越高，水平線段越長；B.混合物的熔點越高，水平線段越長；C.冷卻爐溫度越低，水平線段越長；D.水平線段長度與混合物的錫含量和熔點無關。2.在二元合金相圖繪制的實驗中，與冷卻曲線水平線段長度有關的敘述中，正確的是：(A)A.低共熔物越多，共熔物中熔化焓較大的錫含量越高，水平線段越長；B.混合物的熔點越高，水平線段越長；C.冷卻爐溫度越低，水平線段越長；D.水平線段長度與混合物的錫含量和熔點無關。3.在二元合金相圖繪制的實驗中，所用的測溫元件是：(D)A.鉑電阻溫度計；B.熱敏電阻溫度計；C.貝克曼溫度計；D.熱點偶溫度計。六、氨基甲酸銨分解反應平衡常數(shù)的測定1.如何檢查系統(tǒng)是否漏氣？答：接通真空泵→系統(tǒng)抽氣至≥實驗所需要的真空度→切斷真空泵→觀察壓差計讀數(shù)是否變化。若保持不變或開始緩慢變化隨后保持不變(系統(tǒng)內(nèi)有蒸氣源)，則系統(tǒng)不漏氣。若有漏氣，應從真空泵開始沿真空管路逐段檢查漏氣點。2.什么叫分解壓：氨基甲酸銨分解反應是屬于什么類型的反應？答：一定溫度下，將固體試樣置于密閉、預先抽為真空的系統(tǒng)中，待固體試樣的分解反應達到平衡時，系統(tǒng)的壓力稱為分解壓。氨基甲酸銨的分解壓隨溫度升高而變大，氨基甲酸銨分解反應為放熱反應。3.怎樣測定氨基甲酸銨的分解壓？答：1)調(diào)恒溫槽至一定溫度；2)打開真空泵將裝試樣小泡抽至真空，停止抽真空，觀察壓差計讀數(shù)，檢查漏氣。3)再次抽真空，至裝試樣小泡內(nèi)抽氣完全；4)確認恒溫槽已經(jīng)達到控制溫度；5)由緩沖瓶放氣活塞緩慢放氣，至等壓計兩側(cè)液面等高并保持一定時間(2-3min)；6)讀取大氣壓力計和壓差計讀數(shù)(預先置零)，[大氣壓力計讀數(shù)-∣壓差計讀數(shù)∣]即為相應溫度下的分解壓。4.為什么要抽干凈小球泡中的空氣？若系統(tǒng)中有少量空氣，對實驗結(jié)果有什么影響？答：如果不抽干凈小泡內(nèi)的空氣，則測得的分解壓為實際分解壓和空氣分壓之和。若系統(tǒng)中有少量空氣，則導致分解壓測定值偏大。5.如何判斷氨基甲酸銨分解反應已經(jīng)達到平衡？沒有平衡就測數(shù)據(jù)，將有何影響？答：在確保恒溫槽溫度恒定的前提下，經(jīng)由緩沖瓶活塞緩慢放氣至等壓計兩側(cè)液面等高并能夠保持，則氨基甲酸銨分解反應業(yè)已達到平衡。沒有達到平衡就測數(shù)據(jù)，則會導致分解壓測定值與實際分解壓值產(chǎn)生偏差：如果按照溫度逐漸升高的順序測定各個溫度下的分解壓值，隨著分解反應逐漸接近平衡，系統(tǒng)內(nèi)的壓力逐漸變大，未達到反應平衡就測數(shù)據(jù)會導致分解壓測定值偏小；如果按照溫度逐漸降低的順序測定各個溫度下的分解壓值，隨著分解反應逐漸接近平衡，系統(tǒng)內(nèi)的壓力逐漸變小，未達到反應平衡就測數(shù)據(jù)會導致分解壓測定值偏大。6.根據(jù)哪些原則選用等壓計中的密封液？答：要求密封液：1)高沸點或低飽和蒸氣壓，以免密封液的揮發(fā)導致壓力讀數(shù)誤差；2)粘度較高，以免在放氣稍快時，空氣就倒灌進入裝試樣小泡內(nèi)；3)密度較低，降低因為等壓計兩側(cè)液面等高判斷誤差導致的壓力讀數(shù)誤差；4)穩(wěn)定，不會和通過氣體發(fā)生反應。7.當將空氣放入緩沖瓶時，若放入空氣過多，則會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？怎么解決？答：若緩沖瓶內(nèi)放入空氣過多，導致等壓計和空氣接觸一側(cè)液面偏低，則需要重新抽真空至等壓計和空氣接觸一側(cè)液面較高，隨后再緩慢放氣至等壓計兩側(cè)液面等高。若緩沖瓶內(nèi)放入空氣過多、過快并有空氣倒灌進入裝試樣小泡內(nèi)，則需要重新抽干凈小泡內(nèi)的所有氣體組分。8.將測量值與文獻值比較，分析引起誤差的主要原因。答：本實驗的主要誤差原因包括：1)壓差計未預先置零；2)裝試樣小泡內(nèi)抽氣不干凈；3)恒溫槽控溫不準，或未達到控制溫度就開始測壓；4)恒溫槽達到了控制溫度但分解反應尚未達到平衡就開始測壓；5)等壓計兩側(cè)液面等高判斷誤差；6)壓差計、大氣壓力計誤差等。其它相關問題：1.需測定氨基甲酸銨分解反應在40℃下的平衡常數(shù)，最合理的實驗操作順序是：(B)A.調(diào)節(jié)恒溫槽→系統(tǒng)檢漏→脫氣→壓差計置零→放入空氣到等壓計相平后10分鐘不變；B.壓差計置零→系統(tǒng)檢漏→脫氣→調(diào)節(jié)恒溫槽→放入空氣到等壓計相平后10分鐘不變；C.調(diào)節(jié)恒溫槽→壓差計置零→系統(tǒng)檢漏→脫氣→放入空氣到等壓計相平；D.調(diào)節(jié)恒溫槽→脫氣→壓差計置零→系統(tǒng)檢漏→放入空氣到等壓計相平。2.以等壓法測氨基甲酸銨分解反應分解壓力的實驗中，在298K時，若測得的分解壓比文獻值大，分析引起誤差的原因，哪一點是正確的：（B、C）A.恒溫水浴的實際溫度低于298K；B.等壓計使用了低沸點液體；C.氨基甲酸銨吸潮；D.平衡時間不夠。3.真空系統(tǒng)需要撿漏，合理的操作是：（B）。A.接通真空泵→至最高真空度→切斷真空泵→觀察壓差計讀數(shù)；B.接通真空泵→至實驗所需要的真空度→切斷真空泵→觀察壓差計讀數(shù)；C.接通真空泵→至任意大小的真空度→切斷真空泵→觀察壓差計讀數(shù)；D.接通真空泵→至最高真空度→觀察壓差計讀數(shù)。4.使用機械真空泵能獲得：(B)A.粗真空；B.低真空；C.高真空；D.極高真空。5.福廷式氣壓計讀書需緯度校正是因為不同緯度重力加速度不同。(√)6.在分解反應平衡常數(shù)測定實驗中，下列誤差分析錯誤的是：(BC？)A.由于恒溫槽顯示溫度偏高，使得分解壓偏??；B.因為樣品受潮，使得分解壓偏??；C.用水銀作等壓計的液體，結(jié)果使得分解壓偏??；D.樣品室中的空氣未抽凈，導致分解壓偏大。7.氨基甲酸銨分解反應的實驗裝置中采用等壓計，其中封閉液的選擇對實驗結(jié)果頗有影響，為減少封閉液選擇不當所產(chǎn)生的實驗誤差及提高實驗測定的靈敏度，選擇下列條件的封閉液錯誤的是：(A)A.低沸點；B.低密度；C.低蒸氣壓；D.低吸收。8.如果要測定CaCO3分解反應平衡常數(shù)，與測定NH2COONH4分解反應的裝置相比，需要改進：(B)A.真空泵；B.恒溫裝置；C.測壓儀器；D.等壓計。七、電導的測定及其應用1.如何定性解釋電解質(zhì)的摩爾電導率隨濃度增加而降低？答.電解質(zhì)的摩爾電導率隨濃度增加而降低：對于強電解質(zhì)，隨溶液濃度增加，單位體積中的離子數(shù)目增多，離子之間的間隔距離縮短，離子之間的相互作用增大，離子電遷移速率變慢，因此摩爾電導率降低；對于弱電解質(zhì)，隨溶液濃度增大也會導致離子電遷移速率變慢而引起摩爾電導率降低，但更主要的是因為弱電解質(zhì)濃度增大時電離度降低，實際參與導電的離子數(shù)目減少，結(jié)果摩爾電導率降低。2.為什么要用高頻交流信號測定電解質(zhì)溶液的電導？交流電橋平衡的條件是什么？答.若不采用高頻交流信號而采用低頻交流信號甚至直流信號，則電導池就相當于電解池，電導池電極表面發(fā)生電解反應并導致溶液濃度改變，電導讀數(shù)產(chǎn)生誤差?；菟诡D電橋平衡的條件為電橋中D、C兩點電勢相等，實驗中連接在D、C兩點之間的示波器呈現(xiàn)水平線(靈敏度調(diào)至最高)。若將電導池近似看作為純電容器，則滿足：R1/Rx=R2/R3但實際上電導池并非純電阻器(有容抗)，在給定R2、R3的值并調(diào)整R1的值至電橋平衡的過程中，并不能將示波器中顯示的信號調(diào)至完全為水平線。此時只要將示波器中顯示的信號調(diào)至振幅最小，即可近視認為已經(jīng)達到電橋平衡。3.電解質(zhì)溶液的電導率與哪些因素有關？答.電解質(zhì)溶液電導率的影響因素包括：1)電解質(zhì)溶液溶質(zhì)、溶劑的種類；2)電解質(zhì)溶液的濃度；3)溫度。4.為什么要測定電導池常數(shù)？如何得到該常數(shù)？答.通過惠斯頓電橋可以測得電導讀數(shù)。本實驗中要測定不同濃度KCl溶液的摩爾電導率值，需要相應濃度KCl溶液在實驗溫度下的電導率值。電導率值由下式計算：Κ=G·Kcell式中Kcell即為電導池常數(shù)。因此由實驗測定電導值G計算電導率Κ并進而計算溶液摩爾電導率Λm需要知道所用電導池的電導池常數(shù)Kcell的值。電導池常數(shù)可以由生產(chǎn)廠家標注值獲取?；蛴迷撾妼С赝ㄟ^惠斯頓電橋測定一定濃度KCl溶液在相應溫度下的電導值，查文獻得到KCl溶液在相應濃度、溫度下的電導率值，即可計算得到該電導池在相應溫度下的電導池常數(shù)值：Kcell=Κ/G5.測定電導時為什么要恒溫？實驗中測定電導池常數(shù)和溶液電導時，溫度是否要一致？答：電解質(zhì)溶液的摩爾電導率值與溫度有關，因此需要在恒溫條件下進行實驗。電導池為將金屬片(常為鉑片)固定在玻璃支架中制備得到。一定溫度下，金屬片的間隔距離l和面積A具有恒定值，因此電導池常數(shù)(Kcell=l/A)恒定。隨溫度改變，由于熱脹冷縮，l和A發(fā)生改變并導致電導池常數(shù)Kcell改變，因此實驗中測定電導池常數(shù)和溶液電導時，溫度應該一致。其它相關問題：1.在電橋法測定溶液電導時，調(diào)節(jié)R3電阻，很難調(diào)到示波器中的波形完全平直，這主要原因是：(A)A.電導池有電容，使交流電的相位改變；B.電阻箱的分度不夠小，電阻改變值不連續(xù)；C.儀器靈敏度不夠；D.因為是交流電，不能變?yōu)橹绷麟姷乃讲ㄐ巍?.檢流計可以檢測微小電流，因此在電橋法測定電導時，可以用檢流計代替示波器。(×)3.在電導測定實驗中，需要用交流電源而不用直流電源的原因是：（A）A.防止在電極附近溶液濃度發(fā)生變化；B.能準確測定電流的平衡點；C.簡化測量電阻的線路；D.保持溶液不致升溫。4.在電導測定實驗中，示波器調(diào)節(jié)不到直線的可能原因是：（C）A.示波器不夠靈敏；B.電阻箱的電阻改變不夠小；C.電導池電容沒有補償；D.信號發(fā)生器的頻率太低。5.請畫出能檢測橋上電流(或電勢的)的惠斯頓電橋。TTABCDR1R2R3Rx如果要檢測橋上的零直流電流(或電勢)，應接：(直流信號源，直流檢流計)；檢測零交流電流(或電勢)，應接：(交流信號源，示波器)；需測不平衡電勢則應接(相應的信號源，如三角波發(fā)生器，示波器)。(8分)6.溶液電導數(shù)據(jù)的應用是很廣泛的。下列有關電導測定應用的說法錯誤的是：(C)A.檢驗水的純度；B.測定難溶鹽溶解度；C.測定電解質(zhì)的遷移數(shù)；D.測定反應速率常數(shù)。7.用電橋法測定電解質(zhì)溶液的電導時，正確的電路圖是：(D)EGEGR1R2R3RxER1R2R3Rx～G(A)(B)ERER1R2R3RxGEGR1R2R3Rx～(C)(D)八、原電池電動勢的測定及其應用1.補償法測定電池電動勢的裝置中，電位差計、工作電源、標準電池和檢流計各起什么作用？如何使用和維護標準電池及檢流計？答.補償法測定電池電動勢的過程中工作電池(要求電壓穩(wěn)定)在滑線變阻器上的分壓與標準電池(變換開關SW打在N時)或待測電池(變換開關SW打在x時)反向而相互抵消。調(diào)整滑線變阻器上的電阻值至檢流計指示回路中沒有電流流過時，則恰好互相補償。由滑線變阻器電阻讀數(shù)(變換開關SW打在N時并恰好補償時讀數(shù)為R1，變換開關SW打在x時并恰好補償時讀數(shù)為R2)及實驗溫度下標準電池電動勢值，即可計算得到待測電池電動勢值：Ex=Ew×R2/R1因此補償法測定電池電動勢的實驗中，各個裝置的作用為：電位差計：提供測量回路；工作電池：提供補償電壓；標準電池：用于確定R1的值；檢流計：檢測回路中流過電流是否為零(是否恰好補償)。標準電池的使用、維護：對標準電池的要求：1)可逆電池；2)電動勢穩(wěn)定，并能確定在實驗溫度下的電動勢值。標準電池使用中應注意：1)要避免大電流沖擊，更應禁止兩極之間短路；2)禁止倒置；3)在一定溫度下使用、儲存。檢流計的使用、維護：1)使用前要調(diào)零；2)不斷調(diào)整滑線變阻器電阻大小至回路中恰好完全補償?shù)倪^程中，逐漸提高檢流計靈敏度；3)操作時要避免檢流計的震動；4)避免檢流計的大電流沖擊，以免打斷指針；5)未調(diào)至完全補償、指針偏轉(zhuǎn)較大時，不要讓檢流計指針長時間處于偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，以免檢流計內(nèi)部線圈的固定金屬絲發(fā)生疲勞現(xiàn)象。2.測量過程中，若檢流計光電總往一個方向偏轉(zhuǎn)，可能是哪些原因引起的？答.當工作電池的分壓和標準電池或測量電池的電動勢互為抵消時，才可能通過調(diào)整滑線變阻器電阻大小，至檢流計指針指示為零。因此，若檢流計總往一個方向偏轉(zhuǎn)，則說明工作電池的分壓和標準電池或測量電池的電動勢不能抵消?？赡艿脑虬ǎ?)工作電池或標準電池(待測電池)接線接反；2)因接線松動、沒有放置鹽橋等，導致斷路。3)工作電池電壓或標準電池電動勢不合適。3.測量電動勢時為和要用鹽橋？如何選用鹽橋以適應不同的系統(tǒng)？答.若電池中有液-液界面，為了消除液-液界面電勢差，必須使用鹽橋。對鹽橋的要求：1)導電性好，一般使用強電解質(zhì)的飽和溶液；2)電解質(zhì)陰、陽離子的電遷移率接近，能夠消除液體接界電勢；3)不會與測試系統(tǒng)的物質(zhì)發(fā)生反應。如KCl鹽橋不能在含Ag+離子的溶液中使用；4)為了避免鹽橋使用過程中電解質(zhì)的滲漏，通常將電解質(zhì)固定在瓊脂凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構中。4.根據(jù)可逆電池的必備條件，用補償法測定其電動勢，怎樣才能測準？答.1)調(diào)整滑線變阻器電阻至回路中工作電池的分壓和標準電池或待測電池電動勢恰好完全補償，檢流計指示為零，回路中電流I→0；2)避免大電流沖擊；3)實驗溫度恒定。其它相關問題：1.原電池電動勢的測定，可以用：(B)A.直流伏特計；B.電子電位差計；C.普通萬用表；D.惠斯頓電橋。2.在原電池電動勢測定實驗中所用鹽橋中的電解質(zhì)，需符合下列條件，除了：(D)A.正、負離子電荷數(shù)相同；B.正、負離子遷移數(shù)接近；C.不會與所處溶液反應；D.盡量與溶液中離子相同。3.用對消法測量可逆電池的電動勢時：如果待測電池的正、負極接反，產(chǎn)生的后果是：（C）A.測量結(jié)果偏大；B.測量結(jié)果偏?。籆.檢流計指針總是偏向一邊；D.檢流計指針向相反方向偏。4.pH計是根據(jù)什么電學性質(zhì)測量溶液的氫離子活度的？（B）A.電導；B.電動勢；C.電容；D.電遷移。5.用對消法測可逆電池的電動勢，主要是為了：（C）。A.消除電極上的副反應；B.減少標準電池的損耗；C.在接近可逆的情況下測定；D.為了方便。6.用電位差計測定可逆電池的電動勢時，若所用工作電池的電壓低于要求的最小電壓，操作時會發(fā)現(xiàn)(檢流計總向一邊偏)的現(xiàn)象。出現(xiàn)同一現(xiàn)象的可能原因是(工作電源未通、標準電池未通、待測電池未通、鹽橋未放、正負接反等)。7.用對消法測可逆電池電動勢的實驗中，下列操作會造成檢流計總向一邊偏的是：（D）。A.檢流計不夠靈敏；B.轉(zhuǎn)換開關置于“斷”位置上；C.沒有校正工作電流；D.測量電池沒有放鹽橋。8.在測定Ag∣AgCl(s)∣Cl-的電極電勢時，要用KCl鹽橋，主要是因為：(B)A.僅起導通電流的作用；B.KCl正、負離子遷移數(shù)接近；C.KCl正、負離子電荷數(shù)相同；D.KCl與溶液中的離子相同。9.在使用UJ-25電位差計測量電池電動勢時，首先須把轉(zhuǎn)換開關打到“N”處進行標準化操作，其目的是：(C)A.校正標準電池的電動勢；B.校正檢流計的零點；C.標定工作電流；D.檢查線路是否正確。九、界面移動法測定離子遷移數(shù)1.離子遷移數(shù)與哪些影響因素有關？答：影響離子遷移數(shù)的因素包括：1)離子的性質(zhì)；2)溶劑的性質(zhì)；3)共存離子的性質(zhì)；4)離子以及共存離子的濃度；5)溫度；6)電場強度大小等。2.保持界面清晰的條件是什么？答：1)待測離子遷移數(shù)的離子和后續(xù)離子，例如本實驗中的H+和Cd2+在實驗條件下的電遷移速率差異明顯；2)電場強度恒定。3.實驗過程中電流值如何變化？遷移管的電極接反將產(chǎn)生什么現(xiàn)象？為什么？答：實驗過程中在負極(銅電極)一端H+不斷被還原析出H2，雖然有H+不斷遷移到達電極表面附近，仍會引起H+濃度逐漸降低，電極反應速率變慢，遷移管中流過的電流逐漸變小。如果遷移管的電極接反，負極(銅電極)接在遷移管的下端，在銅電極表面析出的H2無法順利溢出，遷移管內(nèi)就會出現(xiàn)氣泡而引起斷路，甚至引起穩(wěn)壓電壓損壞。4.如何求得Cl-離子的遷移數(shù)？答：本實驗中H+離子的共存離子只有Cl-離子，因此有：t(H+)+t(Cl-)=1通過實驗測得t(H+)，即可由下式計算Cl-離子的遷移數(shù)：t(Cl-)=1-t(H+)其它相關問題：1.界面移動法測定HCl溶液中氫離子遷移數(shù)實驗中，以下敘述中正確的是：(A)A.遷移管兩端電勢恒定；B.遷移管中的電流恒定；C.遷移管內(nèi)的電阻恒定；D.加在標準電阻上的電勢恒定。2.界面移動法測定HCl溶液中氫離子遷移數(shù)實驗中，以下敘述中正確的是：(A)A.銅棒作陰極，在上端；B.鎘棒作陰極，在下端；C.界面向下移動；D.t(H+)+t(Cd2+)+t(Cl-)=1。十、甲酸氧化反應動力學的測定1.可以用一般的直流伏特計來測量本試驗的電勢差嗎？為什么？答：不可以。本實驗中需要測量的電勢差，即為電池電動勢值。原電池電動勢測量時，要求流過電流I→0，而局限于直流伏特計的工作原理，直流伏特計測量時必須有電流流過，因此用伏特計測得的為端電壓而非電池電動勢值。2.如果甲酸氧化反應對溴來說不是一級，能否用本實驗的方法測定反應速率系數(shù)？答：仍然可以，但此時ln[Br2]與t就不再是線性關系。根據(jù)（n≥2時），積分可得（C為常數(shù)），則，代入電動勢E與ln[Br2]之間的關系式中可得：記錄反應過程中E-t曲線，取點并經(jīng)非線性擬合可得到此對數(shù)曲線的具體方程，從而得到n、ｋ＇的值。3．為什么用記錄儀進行測量時要把電池電動勢對消掉一部分？這樣做對結(jié)果有無影響？答：原則上原電池電動勢需要用電位差計(補償法)測定。但本實驗的反應過程中電池電動勢值不斷改變，采用電位差計顯然無法測量，因此通過疊加一反向電壓對消掉一部分電動勢，使得流過的電流減小，測得的電勢差值接近電池電動勢值并能連續(xù)測定。再則，因待測定電池電動勢約為0.8V，而反應的電動勢變化僅為30mV左右，即，此時測量，由于信號基值較大，而變化信號的不明顯，有較大的誤差。因此對消掉一部分的電動勢使得基值信號降低到與變化值同一數(shù)量級范圍內(nèi)，可大大提高精確度。這樣做并不會對結(jié)果有影響。根據(jù)測量公式，對消只是將E后減去一個常數(shù)，即新的測量電動勢：僅常數(shù)項改變而直線斜率不變，因此不會對k’產(chǎn)生任何影響。4．寫出電極反應和電池反應，估計該電池的理論電動勢約為多少？答：電池為（一）Hg,Hg2Cl2|Cl–||Br–,Br2|Pt（＋）陽極反應： 陰極反應：電池反應：該電池的理論電動勢約為0.855V。5．本實驗的反應物之一溴是如何產(chǎn)生的？寫出有關反應。為什么要加5ml鹽酸？答：本實驗中的反應物之一溴通過加入的溴試劑儲備液中KBr與KBrO3反應得到，反應方程為：加入5mL鹽酸是為了提供H+，催化此反應的進行。通過本次實驗，了解電化學方法在定量分析中的作用，它能反映濃度隨時間的變化，將化學信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐诇y量的電動勢信號；本實驗的設計思想也是一種值得學習的方法，將多變量影響因素逐個分離，分別求單變量的影響。其它相關問題：1.在甲酸氧化反應動力學測定中，加入KBr溶液的主要目的是：(C)A.它是反應物；B.它是生成物；C.需過量的Br-；D.生成Br2。2.在甲酸氧化反應動力學測定中，加入KBr溶液的主要目的是：(C)A.它是反應物；B.它是生成物；C.需過量的Br-；D.生成Br2。3.在甲酸氧化反應動力學測定實驗中，加入甲酸后，對記錄的電勢隨時間變化關系及原因敘述正確的是：(B)A.由于反應過程中[Br2]減小，測量電池電動勢增大，所以記錄的電勢隨時間變化增大；B.反應過程中測量電池電動勢減小，記錄的電勢ΔE=E(外接)-E(測量)隨時間變化增大；C.反應過程中測量電池電動勢增大，記錄的電勢ΔE=E(測量)-E(外接)隨時間變化增大；D.由于反應過程中[Br2]減小，測量電池電動勢增大，所以記錄的電勢隨時間變化減小。4.在甲酸氧化反應動力學測定中，加入KBr溶液的主要目的是：(C)A.它是反應物；B.它是生成物；C.需過量的Br-；D.生成Br2。5.為了了解某一化學反應的動力學，在實驗中要測定是：(D)A.反應速率系數(shù)；B.反應級數(shù)；C.反應活化能；D.反應物濃度隨時間的變化。6.在甲酸氧化動力學測定實驗中，加入KBr溶液的作用是：(C)A.它是反應物；B.它是生成物；C.需過量的Br-；D.生成Br2。十一、乙酸乙酯皂化反應速率系數(shù)的測定1.為什么乙酸乙酯與氫氧化鈉溶液必須足夠?。看穑罕緦嶒炛型ㄟ^測定反應系統(tǒng)在反應過程中的電導率值獲得反應過程中反應物組分濃度隨時間變化的信息。而在推導反應系統(tǒng)的電導率和反應物濃度之間的關系時，曾作了電導率值與反應物濃度成正比的假設。而這一近似處理方法只對稀溶液成立。因此要求什么乙酸乙酯與氫氧化鈉溶液必須足夠稀。2.被測溶液的電導主要是哪些離子的貢獻？答：被測溶液的電導主要是鈉離子、氫氧根離子和乙酸根作的貢獻。反應過程中鈉離子的濃度保持不變，因此鈉離子對反應過程中反應系統(tǒng)電導率的變化沒有貢獻。反應過程中氫氧根離子不斷被消耗產(chǎn)生乙酸根離子，并引起反應系統(tǒng)電導率讀數(shù)逐漸下降。3.為什么用洗耳球壓溶液混合要反復兩次，而且動作要迅速？答：實驗要求反應液要混合均勻，因此要反復地壓兩次來使溶液混合均勻。動作迅速是為了避免記時的誤差。4.為什么可以用記錄紙的格子數(shù)代替電導率計算反應速度常數(shù)？答：由于電導率的大小與實驗中的記錄儀的格子數(shù)目成正比，且x=a(κ0-κt)/(κ∞-κt),即轉(zhuǎn)化率值與電導率的單位無關，因此可以用記錄儀的格子數(shù)來代替電導率儀的讀數(shù)。5.預先單獨測量NaOH溶液的電導率有何作用？答：本實驗數(shù)據(jù)處理時要以kt對(k0-kt)/t作圖得到直線并由直線的斜率確定反應速率常數(shù)κ，因此需要有反應初始時反應系統(tǒng)的電導率讀數(shù)κ0的值。而在實驗過程中，反應開始時要多次來回將NaOH溶液擠壓/吸出反應大管中，不能保證一開始就能將反應系統(tǒng)混合均勻。因此不能從反應過程中的kt–t記錄曲線中的最初點或最高點讀取κ0值。而在反應初始，反應系統(tǒng)為乙酸乙脂溶液和NaOH溶液混合液，乙酸乙脂對電導沒有貢獻，它的存在僅起到稀釋NaOH溶液的效應，因此可以預先測定經(jīng)等量稀釋后的NaOH溶液的電導率作為κ0的值。另外，通過測定經(jīng)等量稀釋后的NaOH溶液的電導率值，可以預先確定電導率儀的適宜量程。6.要確定κ∞可采用哪些方法？答：可以采用以下方法之一確定κ∞值：1)由公式（8）可知，由κt對(κ0-κt)/t作圖得到一條直線，截距為κ∞；2)測定相同濃度醋酸鈉的電導率；3)測定乙酸乙酯和氫氧化鈉長時間反應后的電導率值。7.反應溶液在空氣中放置時間太長對結(jié)果有什么影響？答：會影響反應物初始濃度的準確性。若乙酸乙酯溶液在空氣中放置時間太長會使乙酸乙酯揮發(fā)，另外氫氧化鈉溶液則有可能吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì)。其它相關問題：1.測定乙酸乙脂皂化反應速率常數(shù)的實驗中，哪一項是必須的？(C)A.溫度補償校正；B.電極常數(shù)校正；C.滿刻度校正；D.扣除乙酸乙脂溶液的電導。2.在乙酸乙脂皂化反應實驗中，用濃度均為0.010mol/dm3的CH3COOC2H5和NaOH溶液等體積混合，如要得到電導率Κ∞，可用下列哪種溶液的電導率代替：(D)mol/dm33的NaOH；3的CH33的CH3COONa。3.對于乙酸乙脂皂化反應實驗，以下可能的誤差原因中錯誤的是：(D)A.沒有調(diào)節(jié)電導率儀常數(shù)；B.電導率儀沒有作滿刻度校正；C.沒有調(diào)節(jié)電導率儀溫度補償；D.混合管沒有用溶液潤洗。十二、溶液表面張力的測定及等溫吸附1.毛細管尖端為何要剛好觸及液面？答：若毛細管尖端不與液面相接觸，則實驗系統(tǒng)與大氣相通，沒有氣泡產(chǎn)生，也就無法完成測量。若毛細管伸入液面以下，液體靜壓差引入額外的壓力，氣泡產(chǎn)生所需要的壓差為曲面附加壓力和液體靜壓差之和，導致測量測量值偏大。2.為何毛細管尖端要平整，選取時應注意什么？答：毛細管尖端不平整則無法做到尖端與液面正好相切，而且產(chǎn)生的起泡不能夠為規(guī)整的半球狀，曲率半徑Rm≠r，這樣導致測量不準確。選取毛細管時直徑不宜過大，否則ΔPm太小，測量的相對誤差偏大；若毛細管直徑太小，最大氣泡對應的最大壓差過大，以至于滴定管中的液體靜壓差不足，毛細管不能出泡。毛細管直徑太小，也容易引起尖端口堵塞的現(xiàn)象。因此選取毛細管的直徑大小要適中。3.如果氣泡出得很快對結(jié)果有何影響？答：氣泡出