实验二溶液偏摩尔体积的测定实验报告 思考题 绘图

1、.实验二 溶液偏摩尔体积的测定1、 实验目的 偏摩尔量是溶液中一个重要参数，有许多性质都与偏摩尔数量有关。本实验是测定溶液的偏摩尔体积。1.掌握用比重瓶测定溶液密度的方法；2.运用密度法测定指定组成的乙醇水溶液中各组分的偏摩尔体积；3.学会恒温槽的使用。4.理解偏摩尔量的物理意义。二、预习要求1.复习课堂讲授内容，真正理解偏摩尔量的物理意义。 2.理解摩尔体积摩尔分数图与比容质量百分数图之间的关系。 三、实验原理在多组分体系中，某组分i的偏摩尔体积定义为 (1) 若是二组分体系，则有 (2) (3)体系总体积 11，m+22。m (4)将(4)式两边同除以溶液质量 (5)令 (6)式中是溶液的

2、比容；1，2分别为组分1、2的偏质量体积。将(6)式代入(5)式可得：1%1+2%2=(1-2%)1+2%2 (7)将(7)式对2%微分： (8) 图15.1 比容-质量百分比浓度关系aACBMABCW2%将(8)代回(7)，整理得 (9) 和 (10) 所以，实验求出不同浓度溶液的比容，作2%关系图，得曲线(见图15.1)。如欲求浓度溶液中各组分的偏摩尔体积，可在点作切线，此切线在两边的截距和即为1和2，再由关系式(6)就可求出1,m和2,m。四、仪器与药品1.仪器恒温设备1套；分析天平(公用)；比重瓶(10mL)2个；工业天平(公用)；磨口三角瓶(50mL)4个。 2.药品 95乙醇(分析

3、纯)，纯水。 五、实验步骤调节恒温槽温度为(25.00.1)。 以95乙醇()及纯水()为原液，在磨口锥形瓶瓶中用分析天平称重，配制含体积百分数为0，20，40，60，80，100的乙醇水溶液，每份溶液的总体积为20ml。配好后盖紧塞子，以防挥发。摇匀后测定每份溶液的密度，其方法如下: 用分析天平精确称量一个预先洗净烘干的比重瓶，然后盛满纯水(注意不得存留气泡)，用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水。擦干外壁，迅速称重。 同法测定每份乙醇水溶液的密度。恒温过程应密切注意毛细管出口液面，如因挥发液滴消失，可滴加少许被测溶液以防挥发之误。六、注意事项1.比重瓶法可用于测定液体的密度。用比重瓶测液体的密

4、度时，先将比重瓶洗净干燥，称空瓶重，再注满液体。在瓶塞塞好（按要求）并恒温后再称重，先用蒸馏水标定体积，在注入待测液称重后根据公式（11）计算待测液的密度。2. 做好本实验的关键是取乙醇时，要减少挥发误差，动作要敏捷，每份溶液用两个比重瓶进行平行测定，结果取其平均值；拿比重瓶应手持其颈部。3.恒温过程应密切注意毛细管出口液面，如因挥发液滴消失，可滴加少许被测溶液以防挥发之误。4.实验过程中毛细管里始终要充满液体，注意不得存留气泡。5.当使用比重瓶测量粒状固体物的密度时，应按测固体密度的步骤进行测定。七、数据处理1.根据16（在实验室做本次试验时并未使用恒温槽，所以应使用室温16时水的密度）时水

5、的密度和称重结果，求出比重瓶的容积。 比重瓶质量=11.1834g比重瓶+水 质量=21.8589g水的质量=10.6755 g水的密度 0.9989Kg.m(-3）比重瓶的体积V=10.68726ml 2.根据所得数据，计算所配溶液中乙醇的准确质量百分比。 式中，mA是乙醇的质量，mB是水的质量 乙醇体积分数20%40%60%80%空锥形瓶质量（g)59.3755 64.2903 67.7494 56.6439 水+瓶 质量（g)74.9755 76.0703 75.6881 61.2178 水+乙醇+瓶 质量（g)78.1089 82.2848 84.9875 73.7301 水的质量(g

6、)15.6000 11.7800 7.9387 4.5739 乙醇的质量（g)3.1334 6.2145 9.2994 12.5123 溶液总质量（g)18.7334 17.9945 17.2381 17.0862 乙醇的质量分数16.73%34.54%53.95%73.23%3.计算实验条件下各溶液的比容。 =V比重瓶/m溶液乙醇的质量分数016.73%34.54%53.95%73.23%100%比重瓶+溶液 质量（g)21.858921.57221.285720.853520.354819.6288溶液的重量（g)10.6755 10.3886 10.1023 9.6701 9.1714

7、8.4454 溶液的比容(ml/g)1.0011 1.0287 1.0579 1.1052 1.1653 1.2655 4.以比容为纵轴、乙醇的质量百分浓度为横轴作曲线，并在30乙醇处作切线与两侧纵轴相交，即可求得1和2。 5. 求算含乙醇30的溶液中各组分的偏摩尔体积及100g该溶液的总体积。 先找出乙醇的质量分数为30%时所对应的溶液的比容 =1.05，由镜面曲线法过点（0.3 ，1.05）作曲线的切线。 由图可得出乙醇的质量分数为30%时， 水=0.990ml/g, 乙醇=1.180ml/g 100g该溶液的总体积V=M*=105ml。八 思考题1、使用比重瓶应注意哪些问题？答：要避免用

8、手直接拿瓶操作；比重瓶加满溶液后，塞子上的毛细管要充满溶液不能有气泡产生；称量前必须用滤纸把比重瓶的外表面擦干净，然后再放到天平上称量；称量前后都要烘干。2、如何使用比重瓶测量颗粒状固体物的密度？答：将比重瓶洗净干燥，称量空瓶重m0。注入已知密度1（t）的液体（应注意该液体不溶解待测固体，但能够浸润它）。将比重瓶置于恒温槽 中恒温10min，用滤纸吸去塞帽毛细管口溢出的液体。取出比重瓶擦干外壁，称重m1。倒去液体将瓶吹干，装入一定量的研细的待测固体（装入量视瓶大小而定），称重m2。先向瓶中注入部分已知密度为（t）的液体，将瓶敞口放入真空干燥器内，用真空泵抽气约10min，将吸附在固体表面的空气全部除去。然后向瓶中注满液体，塞上塞子。同步骤恒温10min后称重为m3。根据下述公式计算待测固体的密度s（t）s（t）=（m2-m0)1/【m1-m0)-(m3-m2）】3、为提高溶液密度测量精度，可作哪些改进？答：（1）准确测量溶液的物质量浓度（2）多次测量同一组成溶液的质量，结果取其平均值（3）每次称量瓶都要烘干（4）实验应在恒温槽中进行（5）为减少挥发误