物理化学实验思考题总结.doc

液体饱和蒸气压的测定静态法1.本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压，为什么？答：不能。因为克克方程只适用于单组分液体，而溶液是多组分，因此不合适。2.温度愈高，测出的蒸气压误差愈大，为什么？答：首先，因为本实验是假定Hm(平均摩尔汽化热)在一定范围内不变，但是当温度升得较高时，Hm得真值与假设值之间存在较大偏差，所以会使得实验结果产生误差。其次，(假定气体为理想气体)，PV=nRT。V是定值，随着T升高，n会变大，即使n不变，p也将变大，即分子运动加快，难以平衡。凝固点降低法测摩尔质量1液体冷却时为什么产生过冷现象?如何控制过冷程度?答：由于开始结晶出的微小晶粒的饱和蒸气压大于同温度下的液体饱和蒸气压，所以往往产生过冷现象。先测量液体的凝固点近似值，温热后，再冷却液体到凝固点近似值以下0.2左右，再突然搅拌，使温度回升。（过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后，没有晶体析出而达到过饱和状态的现象，原因一般是由于降温过快或溶液中较干净，没有杂质晶核。）2加入溶剂中的溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响？答：溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定，因为凝固点降低是稀溶液的依数性，所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小，容易测定，又要保证是稀溶液这个前提。如果加入量过多，一方面会导致凝固点下降过多，不利于溶液凝固点的测定，另一方面有可能超出了稀溶液的范围而不具有依数性。过少则会使凝固点下降不明显，也不易测定并且实验误差增大。3为什么测定溶液凝固点时必须尽量减少过冷现象，溶剂影响则不大答：对于纯溶液，过冷现象存在时，析出大量晶体并不改变溶剂浓度，所以其凝固点不变。对于溶液，过冷现象存在时，析出大量晶体会改变溶液浓度，而溶液凝固点随浓度增大而下降，所以溶液要尽量减少过冷现象，保持溶液浓度基本不变。燃烧热的的测定1在这个实验中，那些是体系，那些是环境？实验过程中有无热损耗？这些热损耗实验结果有何影响？答：内筒和氧弹作为体系，而外筒作为环境。实验过程中有热损耗。有少量热量从内筒传到外筒，使得内筒水温比理论值低，而使得燃烧焓偏低。2加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低？低多少合适？为什么？答：因为本实验中要尽量避免内外筒之间的热量交换，而内筒中由于发生反应，使得水温升高，所以内筒事先必须比外筒水温低，低的数值应尽量靠近化学反应使内筒水温升高的值，这样，反应完毕后，内外筒之间达到一致温度，而外筒温度在反应开始前和反应后数值相等，说明热量交换几乎为0，减小了实验误差。3实验中，那些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度，应从哪几方面考虑？答：内外筒开始反应前的温度差造成误差，我们应提高软件质量，使软件调试出的温度如（3）所述，有利于减小误差。又如点燃火丝的燃烧带来的一定的热量，造成误差，应寻求一种让反应自发进行的方法，或寻求一种更好的点火材料。双液系的气一液平衡相图的绘制1收集气相冷凝液的小槽体积大小对实验结果有无影响？为什么？提示：有影响，气相冷凝液的小槽大小会影响气相和液相的组成。过大会使前面回流下来的液体没有回到溶液中，所测的不是此溶液的气相组成。2在测定沸点时，溶液过热或出现分馏现象，将使绘出的相图图形发生什么变化？答：当溶液出现过热或出现分馏现象，会使测沸点偏高，所以绘出的相图图形向上偏移。4讨论本实验的主要误差来源。答：组成测量：(1)工作曲线；(2)过热现象、分馏效应；(3)取样量。 温度测量：(1)加热速度；(2)温度计校正。二组分金属相图的绘制1.对于不同成分混合物的步冷曲线，其水平段有什么不同？答：纯物质的步冷曲线在其熔点处出现水平段，混合物在共熔温度时出现水平段。而平台长短也不同。2是否可用加热曲线来做相图？为什么？答：不能。加热过程中温度难以控制，不能保持准静态过程。3作相图还有哪些方法？答：作相图的方法还有溶解度法、沸点法等。蔗糖水解速率常数的测定1蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关？答：主要和温度、反应物浓度和作为催化剂的H+浓度有关。2在测量蔗糖转化速率常数时，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？答：选用长的旋光管好。旋光度和旋光管长度呈正比。对于旋光能力较弱或者较稀的溶液，为了提高准确度，降低读数的相对误差，应选用较长的旋光管。根据公式（a）=a*1000/LC,在其他条件不变的情况下，L越长，a越大，则a的相对测量误差越小。3如何根据蔗糖、葡萄糖、果糖的比旋光度数据计算a？答：0蔗糖DtL蔗糖0/100葡萄糖DtL葡萄糖/100果糖DtL果糖/100式中：蔗糖Dt，葡萄糖Dt，果糖Dt分别表示用钠黄光作光源在t时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm表示)为旋光管的长度，蔗糖0为反应液中蔗糖的初始浓度，葡萄糖和果糖表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。设t20L=2 dm蔗糖0=10g/100mL 则：066.6210/10013.32210/100（52.2-91.9）3.944试估计本实验的误差，怎样减少误差？答：本实验的误差主要是蔗糖反应在整个实验过程中不恒温。在混合蔗糖溶液和盐酸时，尤其在测定旋光度时，温度已不再是测量温度，可以改用带有恒温实施的旋光仪，保证实验在恒温下进行，在本实验条件下，测定时要力求动作迅速熟练。其他误差主要是用旋光仪测定时的读数误差，调节明暗度判断终点的误差，移取反应物时的体积误差，计时误差等等，这些都由主观因素决定，可通过认真预习实验，实验过程中严格进行操作来避免。乙酸乙酯皂化反应速率常数测定BZ震荡反应1影响诱导期的主要因素有哪些？ 答：影响诱导期的主要因素有反应温度、酸度和反应物的浓度。温度、酸度、催化剂、离子活性、各离子的浓度 2本实验记录的电势主要代表什么意思？与Nernst方程求得的电位有何不同？ 答：本实验记录的电势是Pt丝电极与参比电极（本实验是甘汞电极）间的电势,而Nernst方程求得的电位是电极相对于标准电极的电势，它反映了非标准电极电势和标准电极电势的关系。电动势的测定与应用1对消法测电动势的装置中，电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用？答：原理：严格控制电流在接近零的情况下来测定电池的电动势。在待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。电位差计：用于电池电动势和电极电势的测量。检流计：用于平衡直流电测量，如电桥中作为示零装置。标准电池：提供电动势的标准参考量，用以标定电位差计。工作电池：提供与待测电池电动势方向相反而数值几乎相等的外加电动势，用以对消待测电池的电动势。2. 若用氢电极作为参比电极做成电池AgAgNO3(0.1mol/L)H+(1mol/L)H2，Pt来测银电极的电极电势，在实验会出现什么现象，为什么？答：所测电动势为无穷。正极是电势的为零的标准电极，负极电势约为0.79V，电极接反电动势则为负值，但由于测不出反应电动势，故给出结果为无穷。电导的测定及其应用1、本实验为何要测水的电导率？答：因为普通蒸馏水中常溶有CO2和氨等杂质而存在一定电导，故实验所测的电导值是欲测电解质和水的电导的总和。作电导实验时需纯度较高的水，称为电导水。水的电导率相对弱电解质的电导率来说是不能够忽略的。所以要测水的电导率。2、实验中为何通常用镀铂黑电极?铂黑电极使用时应注意什么？为什么？答：镀铂黑的目的是为了增大电极的表面积，减小电流密度，从而降低由交流电引起的极化效应；（电导电极使用的敏感材料通常为铂，镀铂黑就是在铂表面镀上一层黑色蓬松的金属铂，目的是为了减少极化效应。多孔的铂黑增加了电极的表面积，使电流密度减小，使极化效应变小，电容干扰也降低了。不镀铂黑或镀得不好的铂黑电极，会产生很大的测量误差。）使用时要注意不要用滤纸擦试铂黑，以免使铂黑脱落而改变电导池系数。实验结束后，用蒸馏水冲洗电极，并浸泡在蒸馏水中，不使用时需浸泡在去离子水中，防止电极干燥。溶液电导率大于0.0035/m时使用（溶液电导率大于200Sm-1时用镀铂黑电极，否则要用光亮铂黑电极），若溶液电导率小于0.0035/m时，由于极化不严重，可使用光亮铂黑电极；溶液中的吸附作用和表面张力1、用最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差?答：分析毛细管口气泡的形成与破裂的过程中，气泡的半径与气泡膜表面张力的关系有：当时，气泡的达到最大，此时等于。当时，减小；而继续抽气，使压力差增大而导致气泡破裂。故读取最大压差，使满足，从而计算表面张力。2、哪些因素影响表面张力测定结果？如何减小以致消除这些因素对实验的影响？答：影响测定结果的因素有：仪器系统的气密性是否良好；测定用的毛细管是否干净，实验中气泡是否平稳流过；毛细管端口是否直切入液面；毛细管口气泡脱出速度；试验温度。故试验中要保证仪器系统的气密性，测定用的毛细管洁净，实验中气泡平稳流过；毛细管端口一定要刚好垂直切入液面，不能离开液面，但亦不可深插；从毛细管口脱出气泡每次应为一个，即间断脱出；表面张力和温度有关，要等溶液恒温后再测量。3、滴液漏斗放水速度过快对实验结果有没有影响？为什么？答：若放水速度太快，会使抽气速度太快，气泡的形成与逸出速度快而不稳定，致使读数不稳定，不易观察出其最高点而起到较大的误差。偶极距的测定1.准确测定溶质摩尔极化率和摩尔折射率时，为什么要外推至无限稀释？答：溶质得摩尔极化率和摩尔折射率公式都是假定分子间无相互作用而推导出来得，它只适合于强度不太低的气相体系。然而，测定气相介电常数和密度在实验中困难较大，于是提出了溶液法，即把欲测偶极矩的分子于非极性溶剂中进行。但在溶液中测定总要受溶质分子间、溶剂与溶质分子间以及溶质分子间相互作用的影响。若以测定不同浓度溶液中溶质的摩尔极化率和摩尔折射率并外推至无限稀释，这时溶质所处的状态就和气相时相近，可消除分子间相互作用。2.试分析实验中引起误差的原因，如何改进？答：1、测定偶极矩采用溶液法进行，但溶质中测量总是受到溶质、溶剂分子间相互作用的影响，故可测定不同浓度中溶质的摩尔极化率和折射率并外推至无限稀释可消除分子间相互作用的影响。2、测量电容时，可能引起水气或溶液的挥发，影响测量值，故测量时要迅速。3、测密度时，由于每次所加溶液体积未达到严格相同，引起一定的误差，故可用移液管精确量取样品。磁化率的测定1不同励磁电流下测得的样品摩尔磁化率是否相同?答：相同，摩尔磁化率是物质特征的物理性质，不会因为励磁电流的不同而变。但是在不同励磁电流下测得的cM稍有不同，。主要原因在于天平测定臂很长