实验十三乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

1、物理化学实验指导书昆明学院化学科学与技术系物理化学教研组绪 论一、物理化学实验教学的目的和任务 化学是建立在实验基础上的科学。物理化学实验是化学实验的重要分支，也是研究化学基本理论和问题的重要手段和方法。物理化学实验的特点是利用物理方法研究化学系统变化规律，通过实验的手段，研究物质的物理化学性质及这些性质与化学反应之间的关系，从而得出有益的结论。物理化学实验教学的主要目的是使学生初步了解物理化学的研究方法，掌握物理化学的基本实验技术和技能，会使用一些基本仪器设备，学会重要的物理化学性能测定，熟悉物理化学实验现象的观察和记录，实验条件的判断和选择、实验数据的测量和处理，实验结果的分析和归纳等一套

2、严谨的实验方法。通过实验加深学生对物理化学原理的认识和理解；培养学生理论联系实际的能力；培养学生查阅文献资料的能力；使学生受到初步的实验研究的训练，提高学生的实验操作技能和培养学生初步进行科学研究的能力。 二、预习、实验操作和实验报告要求 进行每个实验都包括实验的预习，实验操作和实验报告三个步骤，它们之间是相互关联的，任何一步做不好，都会严重影响实验教学质量。 1. 预习及预习报告 阅读实验讲义的有关内容，查阅相关资料，了解实验的目的和要求、原理和仪器、设备的正确使用方法，结合实验讲义和有关参考资料写出预习报告。预习报告的内容包括：（1）实验目的；（2）简单原理；（3）操作步骤和注意事项；（4

3、）原始数据记录表格。要用自己的语言简明扼要的写出预习报告，重点是实验目的、操作步骤和注意事项。 实验前，教师要检查每个学生的预习报告，必要时进行提问，并解答疑难问题。对未预习和未达到预习要求的学生，必须首先预习，尔后经教师同意，方可进行实验。 2. 实验操作 学生要严格遵守实验室的规章制度，注意安全，爱护仪器设备，节约实验用品，保持实验室的清洁和安静，尊重教师的指导。实验不准无故迟到、早退、旷课，病假要持医院证明申请补做，否则该实验记零分。 学生进入实验室后，应首先检查测量仪器和试剂是否齐全，做好实验前的准备工作。仪器设备安装完毕或连接好线路后，须经教师检查合格才能接通电源开始实验。实验操作时

4、，要严格控制实验条件，仔细观察实验现象，详细记录原始数据，积极思考，善于发现问题和解决实验中出现的各种问题。未经教师允许不得擅自改变操作方法或开始实验。实验中仪器出现故障要及时报告，在教师指导下进行处理，仪器损坏要立即报告，进行登记，按有关规定处理，实验数据必须达到要求，经教师检查合格后才能拆实验装置。实验要严肃认真，一丝不苟，不串位，不喧哗，不穿拖鞋背心等，不将不文明行为带进实验室。实验完毕后，要将用过的玻璃仪器清洗干净，仪器和药品要整理好，实验台和地面清理干净。经教师检查后，方可离开实验室。 3. 实验报告 实验后，每个学生必须把自己的测量数据进行独立和正确处理，写出实验报告，按时交给教师

5、。实验报告内容除了预习报告中的四条内容外，还包括：（5）数据处理；（6）结果分析讨论：（7）回答思考题；（8）参考文献等。而这几条则是实验报告的重点。其中结果分析讨论主要是对实验结果进行误差分析、实验现象的解释，实验的体会，提出改进意见。实验报告是教师评定实验成绩的重要依据之一。目 录实验一 恒温槽的装配和性能测试5实验二   燃烧焓的测定10实验三  凝固点下降法测定摩 尔质量13实验四  液体饱和蒸气压的测定18实验五  二元液系相图22实验六 二组分金属相图26实验七  氨基甲酸铵的分解平衡30实验八 电导法测定难溶盐的溶解度3

6、3实验九    电动势的测定37实验十   电导法测定醋酸电离平衡常数41实验十一   蔗糖水解45实验十二  丙酮碘化反应速率常数的测定49实验十三     乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定53实验十四  表面张力的测定56实验十五 胶体的制备与电泳60实验十六 黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量63实验十七 偶极矩的测定69实验一 恒温槽的装配和性能测试一、实验目的1) 了解恒温槽的构造及恒温原理，初步掌握其装配和调试的基本技术。2) 绘制恒温槽灵敏度曲线。3)

7、掌握水银接点温度计，继电器的基本测量原理和使用方法。4) 掌握乌氏粘度计的构造和使用方法。二、恒温槽的构造及恒温原理1. 恒温槽的构造：1) 槽体；2) 加热器及冷却器；3) 温度调节器；4) 电子继电器；5) 搅拌器；2. 实验原理示意图：图1-1 恒温槽的装配图三、乌氏粘度计的构造及测量原理1) 乌氏粘度计的构造图 1-2乌氏粘度计的构造2) 粘度计测量原理测定粘度时通常测定一定体积的液体流经一定长度垂直的毛细管所需的时间，根据泊塞耳公式计算其粘度： 但通过此方法直接测定液体的绝对粘度较难，所以可通过测量未知液体与标准液体（水）的相对粘度，通过下式进行计算： 四、实验装置图 1-3实验装置

8、实物图五、实验步骤1) 恒温槽操作步骤:1、 插上电子继电器电源，打开电子继电器开关。2、 插上电动搅拌机电源，调节合适的搅拌速度。3、 插上数字贝克曼温度计电源，打开开关。检查实际温度是否低于所所控制温度。4、 旋转下降调节帽，直到电子继电器的红灯刚好亮。插上加热器电源，缓慢旋转调节帽，使钨丝高度上升，直到电子继电器的红灯刚好灭，加热器开始加热。5、 当电子继电器的红灯亮，重复调节并反复进行，直到实际温度在设定温度的一定范围内波动。6、 记录温度随时间的变化值，绘制恒温槽灵敏度曲线。2) 粘度计操作步骤1、 将粘度计垂直夹在恒温槽内，将纯水自A管注入粘度计内，恒温5分钟左右，夹紧C管上连结的

9、乳胶管，同时在连接B管制乳胶管上接洗耳球慢慢抽气，待液体升至G球的1/2左右时停止。打开C管乳胶管上夹子使毛细管内液体同D球分开，用秒表测定液面在a，b两线间移动所需时间。2、 重复测定3次，每次误差不超过0.20.3秒，取平均值。3、 洗净烘干后，用同样的方法测定10%NaCl溶液的粘度。4、 实验完毕后，按开机相反的顺序关闭电源，整理实验台。六、实验数据处理1. 记录反应温度、大气压等常规物理量，不得用铅笔记录，不得用小纸片预先记录（以后每个实验都需要这样做，不再提示）。2. 恒温槽实验数据记录（例表1-1所示）。3. 以时间为横坐标，温度为纵坐标作图，分析实验结果。4. 粘度计实验数据记

10、录（例表1-2所示）。5. 10%NaCl溶液粘度计算。表1-1恒温槽实验数据记录时间(min)0.511.522.53 3.5 44.5 5 5.5  66.5 7 温度()              时间(min) 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5

11、0;12 12.5 13 13.5 14温度()              表1-2 4.粘度计实验数据记录 第一次(秒)第二次(秒)第三次(秒)第四次(秒)平均值(秒)水      10%NaCl溶液     七、注意事项1. 旋转调节帽时，速度宜慢。调节时应密切注意实际温度与所控温度的差别，以决定调节的速

12、度。2. 每次旋转调节帽后，均应拧紧固定螺丝。3. 实验结束后，千万不要忘了拔掉加热电源。4. 粘度计必须洁净，测定时粘度计要垂直放置，否则影响结果的准确性。实验二   燃烧焓的测定一、实验目的1、使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。2、了解量热计的原理和构造，掌握其使用方法。 二、实验原理t与环境无热交换时的真实温差。当有机物在氧弹室内（相对绝热条件）与强氧化剂（氧气）反应时，释放出来的热量可以使周围的物质的温度升高。保持标准物与待测物的反应一定，可写出如下的热量平衡式：-Qv×a - q1×b+ q2×c = Kt必须对读得的温差t&#

13、160; 进行校正，下面是常用的经验公式：t=（V+V1）m/2+V1×r真实温差t应该是：t=t高-t低+t校正a、b、c、q1和q2均可通过实验测得或为已知量，K值可以通过测量一个已知标准摩尔反应焓的标准物而计算。这样可以求得待测物的Qv，cUm= Qv×M            燃烧热换算为标准摩尔燃烧热：cHm =cUm +nRTT用反应的水温计算，不会产生较大的误差。n燃烧前后气体的物质的量的变化。三、实验仪器与试剂  

14、60; 氧弹式热量计 GR-3500，电子天平 AL204，电子天平，数显万用表，氧气钢瓶，氧气减压阀，电子天平 SE2020，便携式电子天平 SPS401F，萘（分析纯），苯甲酸（分析纯）四、实验步骤1、先粗称苯甲酸，压片，准确称量。2、打开氧弹盖，将盖放在专用架上。3、剪取引火丝和棉纱线，精确称量，将引火丝绕在棉纱线上，将药片绑紧，固定使药片悬在坩埚上方。4、拧紧氧弹盖，将氧弹放好。充氧。5、量取3升自来水装入干净的铜水桶中。放入氧弹，接好点火电线，装上贝克曼温度计，盖好盖子，开动搅拌器。6、待温度稳定，每隔半分钟读数一次，先读10个数据，然后立即按电钮点火。7、继续每半分钟读数，至温度开

15、始下降后，再读取最后阶段的10次读数，停止实验。8、用同样方法进行萘的实验。9、实验完毕，清洗仪器，关闭电源，整理实验台。五、数据处理1、列出记录表格，作图，用外推法计算t校正，计算量热计常数。表一示例：苯甲酸的氧化升温表序号温差序号温差1 17 2 18 3 19 4 20 5 21 6 22 7 23 8 24 9 25 10 26 11（点火） 27 12 28

16、 13 29 14 30 15 31 16 32 2、计算萘的标准摩尔燃烧热cHm，并与文献值比较，计算其误差。七、注意事项1、压片时，应注意压片机的标签，不能混淆。2、样品应悬在坩埚上面，应防止引火丝与坩埚相碰。3、实验时应注意水桶中的水温与环境的温度，如果水温比环境温度低，应在夹套中加入比水桶温度低1.5左右的水。4、测温时，应先按零，然后按锁定键，否则实验过程中温度可能会从温差跳回过温度，造成实验失败。实验三  凝固点下降法测定摩 尔质量 一实验目的1.用凝固点降低法测定萘的摩尔

17、质量。2.掌握溶液凝固点的测定技术。3. 通过实验加深对稀溶液依数性的理解。 二实验原理1.凝固点降低法测分子量的原理当稀溶液凝固析出纯固体溶剂时，则溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点，其降低值与溶液的质 量摩尔浓度成正比。即 &nb sp;  T=Tf* - Tf  = Kf bB              式中，Tf*为纯溶剂的凝固点，Tf为溶液的凝固点， bB为溶液中溶质B的质量摩尔浓度，Kf为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，它

18、的数值仅与溶剂的性质有关。若称取一定量的溶质mB(g)和溶剂mA (g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度为&nb sp;  bB =1000mB/MB.mA式中，MB为溶质的分子量。将该式代入(1)式，整理得: &nb sp; MB = 1000 Kf mB /T. mA (g/mol)若已知某溶剂的凝固点降低常数Kf值，通过实验测定此溶液的凝固点降低值T，即 可 计算溶质的分子量MB。2.凝固点测量原理通常测凝固点的方法是将溶液逐渐冷却，但冷却到凝固点，并不析出晶 体，往往成为过冷溶液。然后由于搅拌或加入晶种促使溶剂结晶，由结晶放出

19、的凝固热，使体系温度回升 ，当放热与散热达到平衡时，温度不再改变。此固液两相共存的平衡温度即为溶液的凝固点。但过冷太厉 害或寒剂温度过低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在温度低于凝固点时完全凝固 ，就得不到正确的凝固点。溶剂与溶液的冷却曲线形状不同。对纯溶剂两相共存时，冷却曲线出现水平线 段，其形状如图（1）所示。对溶液两相共存时，温度仍可下降，但由于溶剂凝固时放出凝固热，使温度 回升，但回升到最高点又开始下降，所以冷却曲线不出现水平线段，而斜率发生变化，如图（2）所示。 由于溶剂析出后，剩余溶液浓度变大，显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点，严格的做法应作冷 却曲线，并

20、按图（2）中所示方法加以校正。但如果溶液过冷程度不大，析出固体溶剂的量很少，对原始 溶液浓度影响不大，则以过冷回升的最高温度作为溶液的凝固点。 溶剂与溶液的冷却曲线 三实验装置四. 仪器及试剂：仪器：凝固点测定仪、电子温差仪、电子分析天平、25mL移液管、洗耳球、滤纸、毛巾 试剂：环已烷、萘、冰块 五实验步骤1. 凝固点测定仪的设置 2. 调节寒剂的温度    取适量冰与水混合，使寒剂温度控制在33.5左右，在实验过程中不断搅拌 并不断补充碎冰，使寒剂保持此温度。3.溶剂凝固点的测定     用移液管向清

21、洁、干燥的凝固点管内加入25mL环已烷，并记下环已烷的温度。先将盛环已烷的凝固点管直接插入寒剂中，平稳搅拌使之冷却，当开始有晶体 析出时放在空气套管中冷却，观察样品管的降温过程，当温度达到最低点后，又开始回升，回升到最高点 后又开始下降。记录最高及最低点温度，此最高点温度即为环已烷的近似凝固点。    取出凝固点管，用手捂住管壁片刻，同时不断搅拌，使管中固体全部熔化，将凝固点管直接插入寒剂中使之冷却至比近似凝固点略高0.5时，将凝固点管放在空气套管中，缓慢搅拌 ，使温度逐渐降低，当温度降至比近似凝固点低0.2时，快速搅拌，待温度回升后，再改为缓慢搅拌。 直到温度回

22、升到稳定为止，记录最高及最低点温度，重复测定三次，三次平均值作为纯环已烷的凝固点。 4.溶液凝固点的测定 取出凝固点管，如前将管中环已烷溶化，用分析天平精确称取萘(约0.15g)加入凝固点管中，待全部 溶解后，测定溶液的凝固点。测定方法与环已烷的相同，先测近似的凝固点，再精确测定，重复三次，取 平均值。5.实验完成后，洗净样品管，关闭电源，弃取冰水浴中的冷却水，擦干搅拌器，整理实验台。  六实验数据记录与处理1.将实验数据列入表中。             

23、;    记录时间： 1 次/ 秒     寒剂的温度：       第一次第二次第一次第二次                       室温： 大气压力： Pa物质体积/质量凝固点Tf凝固点降低值萘的分子量测量值平均值环已烷1T= Tf* - T

24、f=MB = 1000 Kf mB /T. mA=23萘1232.由所得数据计算萘的分子量，并计算与理论值的相对误差。 七注意事项1.搅拌速度的控制是做好本实验的关键，每次测定应按要求的速度搅拌，并且测溶剂与溶液凝固点 时搅拌条件要完全一致。准确读取温度也是实验的关键所在，应读准至小数点后第三位。2.寒剂温度对实验结果也有很大影响，过高会导致冷却太慢，过低则测不出正确的凝固点。3. 在测量过程中，析出的固体越少越好，以减少溶液浓度的变化，才能准确测定溶液的凝固点。若 过冷太甚，溶剂凝固越多，溶液的浓度变化太大，使测量值偏低。在过程中可通过加速搅拌、控制过冷温 度，

25、加入晶种等控制过冷。实验四  液体饱和蒸气压的测定 一实验目的1  了解用静态法测定乙醇在不同温度下蒸气压的原理，进一步理解纯液体饱和蒸气压与温度的关系。2  掌握真空泵、恒温槽及气压计的使用。3  学会用图解法求乙醇所测实验温度范围内的平均摩尔汽化热。 二实验原理液体的饱和蒸汽压与温度的关系可用克拉贝龙方程式表示：dp/dT=vapHm/TVm设蒸汽为理想气体，在实验温度范围内摩尔汽化焓vapHm为常数，忽略液体体积，对上式积分可得克克方程式：lgP=-vapHm/2.303RT+C式中：P为液体在温度T时的饱和蒸汽压；C为积分常数

26、。根据克-克方程,以lgP对1/T作图，得一直线，其斜率m=-vapHm/2.303R，由此可求得vapHm。测定液体饱和蒸汽压的方法：    1.静态法    2.动态法    3.饱和气流法     本实验采用静态法以等压计在不同温度下测定乙醇的饱和蒸气压。其原理图如下图，左侧为压差测量仪原理图，右侧为等压管，等压管右侧小球中盛被测样品无水乙醇，U形管中用样品本身做封闭液。在一定温度下，若等压计小球液面上方仅有被测物质的蒸气，那么U形管右支管液面上即D液面所受压

27、力就是其蒸气压。当这个压力与U型管左支液面即C上的空气压力相平衡时（U型管两臂液面齐平），就可从等压计相接的压差测量仪中测出此温度下的饱和蒸气压。三实验原理图 四实验装置五实验仪器及试剂仪器：真空泵，缓冲瓶、干燥塔、恒温槽、冷陷、等压计、测压仪试剂：无水乙醇 六实验步骤1恒温调节：首先插上恒温槽总电源插座，打开电源开关，打开搅拌器开关，按下温度设定开关，设定目标温度如20，加热恒温。2检漏：将烘干的等压计与冷凝管连接，打开冷却水，关闭放空管，打开真空泵及抽真空阀1、2，使低真空测压仪上显示压差为4000Pa5300Pa。关闭抽真空阀1、2，注意观察压力测量仪的数字变化。如果

28、系统漏气，则压力测量仪的显示数值逐渐变小。此时应细致分段检查，寻找漏气部位，设法消除。3装样：取下等压计，将盛样球烤热，赶出样品球内的空气，在从上口加入乙醇，样品管冷时，即可将乙醇吸入，再烤，再装，装至2/3球的体积。在U型管中加乙醇作液封。4体系抽真空、测定饱和蒸汽压。等压计与冷凝管接好并用橡皮筋固定牢，置20恒温槽中，开动真空泵，开启抽气阀1，缓缓开启抽真空阀2，使等压计中液体缓缓沸腾，排尽其中的空气，关闭抽气阀2和1，缓缓开启放空阀，调节U型管两侧液面等高，从压力测量仪上读出P及恒温槽中的T值，同法再抽气，再调节等压管双臂液面等高，重读压力差，直至两次的压力差读数相差无几。则表示样品球液

29、面上的空间一全部被乙醇充满，记下压力测量仪上的读数。5同法测定25，30，35，40时乙醇的蒸汽压。（注意：升温过程中应经常开启放空阀，缓缓放入空气，使U型管两臂液面接近相等，如放入空气过多，可缓缓打开抽气阀2抽气）6实验完后，缓缓打开放空阀至大气压止。并在数字式大气压力计上读取当时的室温和大气压，并记录。 七实验注意事项1整个实验过程中，应保持等压计样品球液面上空的空气排净。2抽气的速度要合适。必须防止等压计内液体沸腾过剧，致使U型管内液封被抽尽。3蒸汽压与温度有关，所以测定过程中恒温槽的温度波动需控制在±0.1。4实验过程中需防止U型管内液体倒灌入样品球内，带入空气，使

30、实验数据偏大。5实验结束时，必须将体系放空，使系统内保持常压，关掉缓冲罐上抽真空开关及所有电源开关和冷却水。 八数据处理1将测得数据计计算结果列表：温度      项目P（Pa）PP0-P（Pa）lgP1/T(K-1)备注注意：P0为大气压，气压计读出后，加以校正之值，P为压力测量仪上读数。2根据实验数据作出lgP1/T图。3从直线lgP1/T上求出乙醇在实验温度范围内的平均摩尔汽化焓，将计算结果与文献值进行比较，讨论其误差来源。4以最小二乘法求出乙醇蒸汽压和温度关系式（：lgP=- B/T+C）中的B、C值。实验五  二元

31、液系相图 一.实验目的1.用沸点仪测定在常压下环己烷-乙醇的气液平衡相图。2.了解沸点的测定方法。3.掌握阿贝折射仪的测量原理及使用方法。 二.实验原理1. 液体的沸点是指液体的饱和蒸汽压和外压相等时的温度。在一定外压下，纯液体的沸点有确定的值。但对于完全互溶的双液系，沸点不仅与外压有关，而且还与双液系的组成有关。2. 用阿贝折射仪测定气液组成的折光率，来获得气液组成。  三.实验装置四.仪器及试剂仪器：EF-03沸点测量仪、阿贝折射仪、沸点仪、取样管试剂：无水乙醇、环己烷 五.实验步骤1. 安装好干燥的沸点仪。2. 加入纯乙醇30ml左右，盖

32、好瓶塞，使电热丝浸入液体中，温度传感器与液面接触。3. 开冷凝水,将稳流电源调至（1.8-2.0A），接通电热丝，加热至沸腾，待数字温度计上    读数恒定后，读下该温度值。     4. 关闭电源，停止加热，将干燥的取样管自冷凝管上端插入冷凝液收集小槽中,取气相冷    凝液样,迅速用阿贝折射仪测其折光率。5. 用干燥的小滴管取液相液样，用阿贝折射仪测其折光率。6. 分别在沸点仪中加入混合液，1、2、3、4、5、6重复上述操作。7. 根据环己烷-乙醇标准溶液的折射率，将上述数据转换成环己烷的摩

33、尔分数，绘制相图。8. 实验完毕后,关闭冷凝水，关闭电源，整理实验台。 六.阿贝折光仪的使用1. 用擦镜纸将镜面擦干，取样管垂直向下将样品滴加在镜面上，注意不要有气泡，然后将上棱镜合上，关上旋钮。2. 打开遮光板，合上反射镜。3. 轻轻旋转目镜，使视野最清晰。4. 旋转刻度调节手轮（下手轮），使目镜中出现明暗面（中间有色散面），图a。5. 旋转色散调节手轮（上手轮），使目镜中色散面消失，出现半明半暗面，图b,c。6. 再旋转刻度调节手轮（下手轮），使分界线处在十字相交点，图d。7. 在下标尺上读取样品的折光率。七.数据处理 样品沸点气相组成液相组成yC6H12XC6H121

34、     2     3     4     5     6      八.注意事项1、在测定纯液体样品时，沸点仪必须是干燥的。2、在整个实验中，取样管必须是干燥的。3、本实验使用超级恒温槽，其温度必须调至25，（本实验环己烷-乙醇标准溶液的折射率是在25时测定的）4、取样至阿贝折射仪测定

35、时，取样管应该垂直向下。5、取样时，应该先关闭电源，停止加热。6、在使用阿贝折射仪读取数据时，特别要注意在气相冷凝液样与液相液样之间一定要用擦镜纸将镜面擦干。7、注意线路的连接，加热时，应缓慢将稳流电源调至（1.8-2.0A）8、如电热丝未接通，则关闭电源，先检查线路，然后检查电热丝的接触情况，进行适当调整。实验六 二组分金属相图一、实验目的1、  学会用热分析法测绘锌锡二元金属相图。2、  了解固液相图的特点，进一步学习和巩固相律等有关知识。3、  掌握热电偶的测温的基本方法。二、基本原理   热分析法是根据样品在加热或冷却过程中，温度随时间

36、的变化关系来判断被测样品是否发生相变化。对于简单的低共熔二元系，当均匀冷却时，如无相变化其温度将连续均匀下降，得到一条平滑的曲线；如在冷却过程中发生了相变，由于放出相变热，使热损失有所抵偿，冷却曲线就会出现转折或水平线段，转折点所对应的温度，即为该组成合金的相变温度。通过测定一系列组成不同的样品温度随时间的变化曲线（步冷曲线），绘制出二组分金属相图。图1步冷曲线图2三、实验装置1.调压器 2.电子温度计 3.热电偶 4.细玻璃管 5.试管 6.试样 7.电炉图3 装置图四、仪器及试剂  仪器：金属相图实验装置（EF-07）：温控仪1个、加热炉1个、冷却炉1个、热电偶2只 

37、试剂：100%Zn、100%Sn、70%Zn+30%Sn、25%Zn+75%Sn、8.8%Zn+91.2%Sn样品管。为防止金属氧化，样品表面覆盖上石墨粉。五、实验步骤1、在温度控制仪上先设置好加热炉温度和冷却炉温度； 2、将样品放入加热炉内，插入热电偶，打开加热开关，将温度加热到设定温度。 3、将装有已经熔化的样品管并更换热电偶（冷），并从加热炉取出放入冷却炉内，； 4、记录单位时间内温度。每隔0.5分钟记一个数据。 5、将另一个样品管再放入加热炉，重复以上实验。至少做五个样品。 6、实验完成后，取出样品管，关闭电源，整理实验台。六、数据处理

38、 1、以时间为横坐标，温度为纵坐标做时间-温度曲线，即步冷曲线； 2、以二组分金属的组成（%）为横坐标，温度为纵坐标，作金属相图。找出步冷曲线上的折点和平台所对应的温度和组成，在相图上找出二相点和三相点，连接各点作出二组分金属相图。时间 组成/%纯锌纯锡70%Zn+30%Sn25%Zn+75%Sn8.8%Zn+91.2%Sn                     &

39、#160;        七、注意事项 1、被测样品依次按高熔点到低熔点进行测定。（纯锌的熔点：419.58，纯锡的熔点232） 2、为使步冷曲线上有明显的相变点，必须将热电偶结点放在熔融体的中间偏下处，同时将熔体搅匀。冷却时，将金属样品管放在冷却炉中，控制温度下降打开风扇。  3、实验过程中，样品管要小心轻放，插换热电偶时，要格外小心，防止戳破样品管。4、不要用手触摸被加热的样品管底部，更换热电偶时不要碰到手臂，以免烫伤。八、思考题  1、金属熔融系统冷却时，冷却曲线为什么

40、出现折点？纯金属、低共熔金属、及合金等转折点各有几个？折线和平台各几个？   2、有时在出现固相的冷却记录曲线转折处出现凹陷的小弯，是什么原因造成的？此时应如何读相图转折温度？  3、对所作相图中进行相律分析，指出最低共熔点、曲线、各区的相数和自由度数。实验七  氨基甲酸铵的分解平衡 一实验目的用等压法测定氨基甲酸铵的分解压历，并计算此分解反应的有关热力学函数。二实验原理：氨基甲酸铵的分解平衡可用下式表示：NH4CO2NH2（固）=2NH3（气）  +  CO2（气）根据推导，得到下式：K0 = 4/27*（p/p0）3因此，测得给定

41、温度下的平衡压力后，即可按(1)式计算出平衡常数K0，当温度变化的范围不大时,测得不同温度下的K0,可按lg K0  = -Hrm0/2.303RT  +  C求得实验温度范围内的Hm0。根据Grm0=-RTlnK0的关系式，可求得给定温度下的Gm0。 已知Hrm0和Grm0就可根据Grm0=Hrm0TSrm0的关系求得Srm0。三、仪器和试剂仪器：真空泵，缓冲瓶、干燥塔、恒温槽、冷陷、等压计、测压仪试剂：化学纯氨基甲酸铵、液体石蜡四实验步骤1检查系统气密性。2装样： 将氨基甲酸铵粉末装入等压计盛样小球中，用橡皮筋与U型管固定。U型管中加适量液体石蜡作密

42、封液。3测量将等压计小心与真空系统连接好，并固定在恒温槽中。调节恒温槽的温度为25，开动真空泵，开启抽气阀1，缓缓开启抽真空阀2，排尽其中的空气，关闭抽气阀2和1，缓缓开启放空阀，小心地将空气放入系统，直至U型管两侧液面等高，立即关闭旋塞，观察液体石蜡面，反复多次地重复放气操作，直至石蜡液面齐平，保持3min不变，读取此时的P、T值及大气压，并记录。4重复测量为了检验氨基甲酸铵的容器内空气是否置换完全，可再使系统与缓冲瓶相连，让盛样小球继续排气10min后，按上述操作测定氨基甲酸铵的分解压力，若两此测定结果相差小于200Pa，可进行下一步实验。5升温测量调节恒温槽的温度30，再升温过程中逐渐缓

43、慢放入空气，使分解的气体不至于通过液体石蜡鼓泡。恒温10min。最后至U型管两臂液体石蜡面齐平并保持3min不变，即可读测压仪读数及恒温槽读数。同法测定35、40、45的分解压。6实验完毕，缓缓打开放空阀，将空气慢慢放入系统，使体系解除真空。关闭测压仪，拔下电源插头，换水。五注意事项打开放空阀时一定要缓慢进行，小心操作。若放空气速度太快或放气量太多，易使空气倒流，即空气将进入到氨基甲酸铵分解的反应瓶中此时试验需重做。六结果与讨论1将所测得的不同温度下氨基甲酸铵的分解压（表1）进行校正后，计算分解反映的平衡常数K0。2作lnK0-1/T图，应为一直线，并有斜率计算氨基甲酸铵分解反应的等压反应热效

44、应Hrm0。3计算25时氨基甲酸铵分解反应的Grm0和Srm0。 表1不同温度时的氨基甲酸铵分解压温度测压仪读数/KPa分解压/KPaK0ln K0T/T/K1/T（K-1）       实验八 电导法测定难溶盐的溶解度一、实验目的1. 掌握电导法测定难溶盐溶解度的原理和方法 2. 学会电导率仪的使用方法。二、基本原理第二类导体导电能力的大小，常以电阻的倒数表示，即电导：     式中G称为电导，单位是西门子S、   

45、0;导体的电阻与其长度成正比，与其截面积成反比，即：    是比例常数，称为电阻率或比电阻。根据电导与电阻的关系，则有：    k称为电导率或比电导，它相当于两个电极相距1m，截面积为导体的电导，其单位是。对于电解质溶液，若浓度不同，则其电导亦不同。如取1mol电解质溶液来量度，即可在给定条件下就不同电解质来进行比较。1mol电解质全部置于相距为1m的两个电极之间，溶液的电导称之为摩尔电导，以表示之。如溶液的浓度以C表示，则摩尔电导可以表示为：     式中m的单位是；C的单

46、位是。m的数值常通过溶液的电导率k，经上式计算得到。而k与电导G有下列关系，对于确定的电导池来说，是常数，称为电导池常数。电导池常数可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导(或电阻)来确定。溶液的电导常用惠斯顿电桥来测定，线路如上图所示。其中S为信号发生器；R1、R2和R3是三个可变电阻，Rx为待测溶液的阻值；H为检流计，C1是与R1并联的一个可变电容，用于平衡电导电极的电容。测定时，调节R1、R2、R3和C1，使检流计H没有电流通过。此时，说明B、D两点的电位相等，有下面的关系式成立：      Rx的倒数即为该溶液的电导。本实验测定

47、硫酸铅的溶解度。直接用电导率仪测定硫酸铅饱和溶液的电导率(K溶液)和配制溶液用水的电导率(K水)。因溶液极稀，必须从溶液的电导率(K溶液)中减去水的电导率(K水)，即为：K硫酸铅=K溶液-K水    式中：C是难溶盐的饱和溶液的浓度。由于溶液极稀，m可视为m。因此：硫酸铅的极限摩尔电导可以根据数值求得。因温度对溶液的电导有影响，本实验在恒温下测定。电导测定不仅可以用来测定硫酸铅、硫酸钡、氯化银、碘酸银等难溶盐的溶解度，还可以测定弱电解质的电离度和电离常数，盐的水解度等。三、仪器和试剂仪器：恒温槽，电导率仪，电炉一个，锥形瓶两只，试管三支，电导电极。试剂：

48、二次蒸馏水配制四、操作步骤1. 调节恒温槽温度至25±0.12. 测定电导池常数： 用少量标准KCl溶液洗涤电导电极两次，将电极插入盛适量溶液的试管中，液面高于电极2毫米以上。将试管放入恒温槽内，恒温十分钟后，测定其电导率，然后换溶液再测两次，求其平均值。3. 测定硫酸铅溶液的电导率： 将约1克固体硫酸铅放入200毫升锥形瓶中，加入约100毫升二次蒸馏水，摇动并加热至沸腾。倒掉清液，以除去可溶性杂质，按同法重复两次、再加入约100毫升重蒸馏水，加热至沸腾使之充分溶解。然后放在恒温槽中，恒温20分钟使固体沉淀，将上层溶液倒入一个干燥的试管中，恒温后测其电导率，然后换

49、溶液再测定两次，求其平均值。4. 测定重蒸馏水的电导率：将配制溶液用二次蒸馏水约100毫升放入200毫升锥形瓶中，摇动并加热至沸腾，赶出CO2后，取约10毫升蒸馏水放入一个干燥的试管中，待恒温后，测定其电导率三次，求其平均值。五、结果与讨论1. 电导池常数的测定氯化钾溶液的浓度_ 氯化钾溶液的电导率_    表10.1 标准样品电导率测量数据表次数电导率电导池常数1  23  电导池常数平均值：2. 重蒸馏水的电导率    表10.2 重蒸馏水电导率测量数据表次数电导率平均值

50、1  2 3 3. 硫酸铅溶解度的测定实验九    电动势的测定一实验目的1.掌握电位差计的测量原理和测定电池电动势的方法。2.了解可逆电池、可逆电极、盐桥等概念。二实验原理电池的书写习惯是左方为负极，右方为正极。负极进行氧化反应，正极进行还原反应。如果电池反应是自发的，则电池电动势为正。符号“|”表示两相界面，“|”表示盐桥。例如用电动势法求AgCl的Ksp。则需设计成如下电池：3电池的电极反应为：0左-RT/F×ln1/aCl-0右-RT/Fln1/aAg+E=E0-RT/F*ln1/ aAg+.aCl-因为&

51、#160;  G0-nE0F=-RTln1/Ksp，  所以  lgKsp=lgaAg+lgaCl-EF/2.303RT，只要测得该电池的电动势，就可通过上式求得AgCl的Ksp。又如：通过电动势的测定，求未知溶液的pH，可设计如下电池：Hg(液)|Hg2Cl2(固)|KCl(饱和)| 饱和醌氢醌的未知pH溶液|Pt+正极反应    C6H4O2+2H+2eC6H4(OH)2电极电势： E右=E0醌氢醌-RT/2Flna氢醌/a醌.a2H+=E0醌氢醌-2.30RT/F*pH因为E=E右-E左E0醌氢醌-2.30RT/F*p

52、H-E甘汞，所以 pH=(E0醌氢醌-E-E甘汞)/(2.303RT/F)只要测得电动势，就可通过上式求得未知溶液的pH值。三电池组成图 四仪器及试剂仪器：EM-3C型数字电位差计，甘汞电极，氯化银电极，铂电极，银电极，标准电池，50mL烧杯5个；10mL移液管2支；洗瓶1个。 五实验步骤本实验测定下列电池的电动势：(4)Hg(液)|Hg2Cl2(固)|KCl(饱和)| 未知样品Q.QH2|Pt+ 1. 按室温计算各电池电动势值。（注：预习时算好）2. 插上数字电位差计的电源插座，打开电源开关预热5分钟。将右侧功能选择开关置于测量档。

53、3. 测定实验时的室温，计算该温度下的标准电池电动势值，计算公式如下：Et=1.0186-4.06×10-5(t20)-9.5×10-7(t20)2V，t实验温度，。4. 分别用红（“”极）、黑（“”极）测量线的一端插入数字电位差计的外标线路相对应的“”极与“-”极，其另一端与标准电池的“”极与“-”极相连接，将数字电位差计“功能选择”开关打到“外标”，依次调节电位器开关“X1000mV、X100mV、X10mV、X1mV、X0.1mV到Et值，旋转X0.01mV电位器，使电动势指示的值与Et完全相符，且平衡指示为0.0000止，若不为零，则按校准开关。

54、5. 测量：将测量电池的正、负电极分别与数字电位差计的测量线路“”极、“”极连接，将面板右侧的“功能选择”开关拨至“测量”位置 ，依次调节电位器开关“X1000mV、X100mV、X10mV、X1mV、X0.1mV到理论计算值，旋转X0.01mV电位器，使平衡指示为0.0000止，读出电动势指示值，即为所测电池的电动势。7. 用浸在0.1 mol.L-1 KCl溶液中的AgCl电极代替甘汞电极作参考电极，用它与Ag电极连成电池(2)，再按上法测其电动势。9. 测定完毕后，保留饱和KCl溶液及AgCl电极的溶液，将AgCl电极浸入0.1 mol.L-1 KCl溶液的

55、广口瓶中保存。倒去硝酸银及醋酸溶液。洗净广口瓶，装入蒸馏水，将Pt电极和Ag电极插入其中，盐桥两端淋洗后，浸入硝酸钾溶液中保存，甘汞电极清洗后套上电极保护套，装入电极盒内。10.  实验完毕，清洗仪器，电位器复零，关闭电源开关，拔下电源插座，整理好电源连接线和标准电池，合上数字电位差计仪器盖，整理实验室。 六注意事项1数字电位差计要预热15min。2盐桥使用时要注意不要污染，认准一端装氯化物，用后要及时清洗，并在饱和硝酸钾溶液中保存。3硝酸银溶液用后要回收到指定的容器中。4电池电动势测定时不要长时间通电，当稳定后马上读数，然后按下断开开关。 七数据处理1计算室温下

56、1，2，3号电池的电动势及缓冲溶液PH值。测定值编号1(V)2(V)平均值(V)理论值(V)误差12342利用电池2的测定结果计算氯化银的溶度积。3计算未知溶液PH值。4计算测定值与理论值之间的误差，讨论其误差来源。 实验十   电导法测定醋酸电离平衡常数一、实验目的1  测定醋酸的电离平衡常数。2  掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、实验原理醋酸在水溶液中呈下列平衡：        H Ac  =  H+  +  Ac

57、-           c (1-)    c    c式中c 为醋酸浓度；为电离度，则电离平衡常数Kc为：Kc  = 定温下，Kc为常数，通过测定不同浓度下的电离度就可求得平衡常数Kc值。醋酸溶液的电离度可用电导法测定。溶液的电导用电导率仪测定。测定溶液的电导，要将被测溶液注入电导池中，如图11-1所示图11-1 浸入式电导池若两电极间距离为l，电极的面积为A，则溶液电导G为：G=式中：为电导率。电解质溶液的电导率不仅与温度

58、有关，还与溶液的浓度有关。因此常用摩尔电导Lm来衡量电解质溶液的导电能力。Lm与之间的关系为：Lm=10-3/c                                        式中Lm的单位是S

59、·m2·mol-1。的单位为S·m-1。c的单位为mol·dm-3。弱电解质的电离度与摩尔电导的关系为：=为无限稀溶液的摩尔电导，对于醋酸溶液：Kc=可由下式计算：（HAc）=                                

60、                       式中t为体系的摄氏温度。根据以上关系式，只要测得不同浓度下的电导，就可计算出摩尔电导，再计算出Kc。 三、仪器与试剂:仪器： DDS 12A型或DDS 11A型电导率仪1台;恒温水槽1套;电导池1个;1mL移液管1支;25 mL容量瓶5个。试剂：醋酸 (分析纯);0.0100M的KCl的标准溶液;二次蒸馏水。&#

61、160;四、实验步骤1. 熟悉恒温水槽装置：恒温水槽由继电器，接触温度计，水银温度计，加热器，搅拌器等组成。其操作步骤如下：接通电源，调节接触温度计的触点使其控制温度为25。当继电器的红灯亮时，恒温水槽的加热器正在加热；当继电器的绿灯亮时，恒温水槽的加热器停止加热。恒温水槽的温度应以水银温度计的读数为准，当槽温与25有偏离时，小心调节接触温度计的调节螺帽，使恒温水槽的温度逐步趋近25。注意：继电器只能用来控温，它不能用作电源开关，当实验结束后，一定要断开电源开关。2. 配制HAc溶液：用移液管分别吸取0.1，0.2，0.3，0.4，0.5毫升HAc溶液各自放入25毫升的容量瓶中，均以蒸馏水稀释

62、至25.00毫升。测定HAc溶液的电导率用蒸馏水充分浸泡洗涤电导池和电极，再用少量待测液荡洗数次。然后注入待测液，使液面超过电极12厘米，将电导池放入恒温槽中，恒温58分钟后进行测量。严禁用手触及电导池内壁和电极。3. 按由稀到浓的顺序，依次测定被测液的电导率。每测定完一个浓度的数据，不必用蒸馏水冲洗电导池及电极，而应用下一个被测液荡洗电导池和电极三次，再注入被测液测定其电导率。4. 实验结束后，先关闭各仪器的电源，用蒸馏水充分冲洗电导池和电极，并将电极浸入蒸馏水中备用。 五、数据处理：查出实验温度下HAc溶液的的值，计算HAc溶液在所测浓度下的电离度和电离平衡常数Kc，求出Kc的平

63、均值。 六、思考题：1. DDS 11型电导率仪使用的是直流电源还是交流电源？2. 电导池常数（即电极常数）是怎样确定的？本实验仍安排了0.0100M的KCl的测定，用意何在？3. 将实验测定的Kc值与文献值比较，试述误差的主要来源。 七、实验注意事项：1. 溶液的电导率对溶液的浓度很敏感，在测定前，一定要用被测溶液多次荡洗电导池和电极，以保证被测溶液的浓度与容量瓶中溶液的浓度一致。2. 实验结束后，一定要拔去继电器上的电源插头。若仅仅关掉继电器上的开关，而未拔掉电源插头，恒温水槽的电加热器将一直加热，而继电器不再起控温的作用，会引起事故。实验十一   蔗糖水解一、实验目的 1  用旋光法测定蔗糖在酸存在下的水解速率常数。2  掌握旋光仪的原理与使用方法。 二、实验原理 蔗糖水溶液在有氢离子存在时将发生水解反应：  C12H22O11 (蔗糖)+H2O C6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6 (果糖) 蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性物质，它们的比旋光度为：蔗D=66.650， 葡D=52.50， 果D=-91.90式中： 表示在20用钠黄光作光源测得的比旋光度。正值表示右旋，负值表示左旋。由于