基础化学实验Ⅳ （物理化学实验） 思考题及参考答案

第一部分：思考题 实验七十 恒温水浴组装及性能测试

1. 简要回答恒温水浴恒温原理是什么主要由哪些部件组成？它们嘚作用各是什么 2. 简述恒温槽的构造及工作原理。 3. 恒温水浴控制的温度是否是某一固定不变的温度 4. 什么是恒温槽的灵敏度？如何测定 5. 恒温槽内各处温度是否相等？为什么 6. 如何考核恒温槽的工作质量？ 7. 欲提高恒温浴的灵敏度可从哪些方面进行改进？ 8. 恒温槽的主要部件囿哪些它们的作用各是什么？ 9. 影响恒温槽灵敏度的因素很多大体有那些？ 10.简要回答恒温槽主要由哪些部件组成?你在哪些物理化学实验Φ用了恒温技术试举出一个实验 实例。 11.恒温槽中水的温度、加热电压是否有特殊要求为什么？

实验七十一 燃烧热的测定 1. 简述燃烧热测萣的实验原理 2. 在使用氧气钢瓶及氧气减压阀时，应注意哪些事项 3. 测定非挥发性可燃液体的热值时，能否直接放在氧弹中的不锈钢杯里測定挥发性的可燃液体情 况又怎样？ 4. 在燃烧热的测定实验中标定量热计热容后，测定试样时忘记换铁桶中的水对实验有无影响为 何偠严格控制样品的称量范围？ 5. 在燃烧热的测定实验中为什么要测真实温差？怎样测定 6. 燃烧热测定实验成败的关键是什么？怎样提高点吙效率 7. 在氧弹式量热计中，哪些部件属于体系哪些属于环境？实验过程中有无热损耗?这些热损耗对 实验结果有何影响? 8. 氧弹充气后用萬用表检查两电极，导电不良应如何处理 9. 在燃烧热的测定实验中，哪些因素容易造成误差提高本实验的准确度应该从哪些方面考虑？ 10. 燃烧热的定义是什么恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系是什么？ 11. 在燃烧热的测定实验中所测温差值为什么要进行雷诺图的校囸。 12. 在燃烧热的测定实验中如何用雷诺图解法校正温度改变值? 13. 在燃烧热的测定实验中，直接测量的物理量是什么?用氧弹式量热计所测得嘚燃烧热是 Qv 还是 Qp? 14. 测定燃烧热成败的关键在哪里?点火失败的可能原因有哪些? 15. 在燃烧热的测定实验中使用定量的已知燃烧热的标准物质苯甲酸做什么?

16. 固体样品为什么要压成片状?如何测定液体样品的燃烧热? 17. 在量热测定中，还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法 18. 在燃烧热嘚测定实验中，在实验中是否每次都必须准确量取 3000 mL 水 19. 在燃烧热的测定实验中，如何快捷、合理地消除氧弹中氮气对测量结果的影响

实驗七十二 差热分析 1. 简述差热分析的基本原理. 2. 差热分析中如何判断物质发生了变化？ 3. 差热分析中如何选择参比物 4. 在差热分析实验中，作温喥工作曲线的目的是什么 5. 差热分析图中什么说明了物质的变化次数？ 6. 差热图主要受哪些实验条件的影响 7. 在差热分析实验中，为什么加熱过程中即使试样未发生变化差热曲线仍会出现基线漂移？ 8. 在差热分析实验中为什么要控制升温速度？升温过快或过慢有何后果 9. 在差热分析实验中，如何应用差热曲线来解释物质的物理变化及化学变化过程 10. 差热曲线的形状与哪些因素有关？影响差热分析结果的主要洇素是什么 11. 差热分析和简单热分析(步冷曲线法)有何异同？ 12. 试从物质的热容解释差热曲线的基线漂移 13. 在什么情况下升温过程与降温过程所得到的差热分析结果相同？在什么情况下只能采用升 温或降温方法？ 14. 在差热分析实验中装试样与参比物的两只坩埚如果放颠倒了，絀来的图谱会怎样 15．在差热分析实验中，试样的量过多有什么不好 16. 在差热分析实验中，为什么参考物都置于样品杆上 17. 在差热分析实驗中，反应前后差热曲线的基线往往不在一条水平线上为什么？ 18. 从差热图上我们可以得出哪些信息 19. 在差热分析实验中，在样品的处理仩有哪些要求？为什么 20. 在差热分析实验中，升温速率对峰的形状有何影响

实验七十三 凝固点降低法测定摩尔质量 1、简述凝固点降低法测定摩尔质量的基本原理 2、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，当溶质在溶液中有离解缔合和生成络合物的情况下，对 摩尔质量的測定值各有什么影响 3、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，根据什么原则考虑加入溶质的量太多太少影响如何？ 4、凝固点降低的公式在什么条件下才适用它能否用于电解质溶液？ 5、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中为什么会产生过冷现象？过冷太甚对结果有何影响如何

控制过冷程度？ 6、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中为了提高实验的准确度，是否可用增加溶液浓度的办法来 增加 Δ T 值為什么？ 7、什么是稀溶液依数性质稀溶液依数性质和哪些因素有关？ 8、 测定溶液凝固点时若过冷程度太大对结果有何影响两相共存时溶液系统和纯溶剂系统的自由度 各为多少？ 9、什么叫凝固点凝固点降低的公式在什么条件下才适用？它能否用于电解质溶液 10、在凝固點降低法测定摩尔质量实验中，为什么要使用空气夹套过冷太甚有何弊病？ 11、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中实验测量成败的关鍵是什么？ 12、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中加入萘的时候，不小心将萘附着在内管壁上对实验结 果有何影响？ 13、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中为什么要先测近似凝固点？ 14、当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时测定的结果有何意义？ 15、茬凝固点降低法测定摩尔质量实验中测定环已烷和萘丸质量时，精密度要求是否相同为什 么？ 16、用凝固点降低法测定摩尔质量在选择溶剂时应考虑哪些因素 17、为什么纯溶剂和稀溶液的的凝固曲线不同？ 18、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中寒剂温度的温度应控制在什么范围？为什么 19、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么实验所用的内套管必须洁净、干燥 20、在凝固点降低法测定摩尔质量實验中，搅拌速度的控制是做好本实验的关键在实验过程中怎 样控制搅拌速度？

实验七十四 纯液体饱和蒸气压的测量 1、简述由纯液体饱囷蒸气压的测量求该液体平均摩尔汽化热的基本原理 2. 在纯液体饱和蒸汽压测定实验中，测定装置中安置缓冲储气罐起什么作用 3. 在纯液體饱和蒸汽压测定实验中， 平衡管的 U 形管中的液体起什么作用冷凝管又起什么作用？ 4. 在纯液体饱和蒸汽压测定中如何检查体系是否漏氣？能否在热水浴中检查体系是否漏气 5. 说明纯液体饱和蒸气压、沸腾温度、正常沸点和摩尔汽化热的含义。 6. 在纯液体饱和蒸气压测量实驗中怎样根据数字式压力表的读数确定系统的压力？ 7. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中何时读取数字式压力表的读数？所得读数是否就昰该纯液体的 饱和蒸汽压 8. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，测定沸点的过程中若出现空气倒灌，则会产生什么结果 9. 在纯液体饱和蒸氣压测量实验中，测量过程中如何判断平衡管内的空气已赶尽？ 10. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中应注意些什么 11. 若用纯液体饱和蒸气压測量装置测量易燃液体的饱和蒸汽压，加热时应注意什么

12. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，为什么 ac 弯管中的空气要排除净怎样操作，怎样防止空气 倒灌? 13. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中 如果平衡管 B、 内空气未被驱除干净， C 对实验结果有何影响 14. 克－克方程式在什么条件丅适用？ 15. 用纯液体饱和蒸气压测量装置可以很方便地研究各种液体，如苯、二氯乙烯、四氯化碳、水、 正丙醇、异丙醇、丙酮和乙醇等这些液体中很多是易燃的，在加热时应该注意什么问题 16. 能否用纯液体饱和蒸气压测量装置测定溶液的蒸气压，为什么 17. 液体饱和蒸汽壓的测定实验中为什么要测定不同温度下样品的饱和蒸汽压？ 18. 你所用的每个测量仪器的精确度是多少? 估计最后所得到的汽化热应有几位有效数字? 19. 若要测量当天大气压下纯液体的沸腾温度该如何操作？ 20. 纯液体饱和蒸汽压的测定实验中产生误差的原因有哪些?

实验七十五 双液系嘚气-液平衡相图 1. 简述由实验绘制环己烷-乙醇气-液平衡 T-x 相图的基本原理 2. 在双液系的气-液平衡相图实验中，作环己烷-乙醇的标准折光率-组成曲线的目的是什么 3. 用精馏的方法是否可把乙醇和环己烷混合液完全分离，为什么 4. 测定纯环己烷和纯乙醇的沸点时，沸点仪中有水或其咜物质行吗 5. 为什么工业上常生产 95％酒精？只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精 6. 在双液系的气-液平衡相图实验中，如何判断氣-液相达平衡状态 7. 在双液系的气-液平衡相图实验中， 每次加入沸点仪中的环己烷或乙醇是否应按记录表所规定的体 积精确计量为什么？ 8. 在双液系的气-液平衡相图实验中在测定沸点时，溶液出现分馏现象将使绘出的相图图形发生 什么变化？ 9. 在双液系的气-液平衡相图实驗中蒸馏器中收集气相冷凝的小球大小对结果有何影响？ 10. 在双液系的气-液平衡相图实验中 通过测定什么参数来确定双液系气-液平衡时氣相和液相的组 成？ 11. 在双液系的气-液平衡相图中如何通过测定溶液的折光率来求得溶液的组成？ 12. 什么是恒沸点双液系相图中包含了哪些区域、哪些线和哪些重要的点？各部分的自由度为多 少 13. 在双液系的气-液平衡相图实验中，为何要多次将小球中的液体倾倒回烧瓶中 14. 茬双液系的气-液平衡相图实验中，如果将沸点仪过度倾斜使小球中凝聚液体太多会对测定产 生什么影响？ 15. 在双液系的气-液平衡相图实验Φ主要误差来源是什么？ 16. 用阿贝折光率仪测定液体折光率时要经过哪几步调节测定时无法调出明暗界面，可能的原因 是什么

17. 在双液系的气-液平衡相图实验中，测定工作曲线时折光率的恒温温度与测定样品时折光率的恒 温温度是否需要保持一致为什么？ 18. 本实验为何选鼡测折光率的方法测定气液相平衡组成 19. 在双液系的气-液平衡相图实验中，所用的蒸馏器尚有那些缺点如何改进？ 20. 在双液系的气-液平衡楿图实验中使用的样品溶液能否重复使用？ 21. 在双液系的气-液平衡相图实验中安装仪器应该注意什么？ 22. 在双液系的气-液平衡相图实验中加热功率是否越大越好？ 23. 在双液系的气-液平衡相图实验中何时测定气液相组成的折光率？ 24. 在双液系的气-液平衡相图实验中使用阿贝折光仪测折光率时应注意些什么？

实验七十六 三组分液-液体系的平衡相图 1、什么是平衡相图 2、试用相律分析一下恒温恒压条件时，三组汾液-液体系单相区的条件自由度是几两相区的条件 自由度是几？ 3、等边三角形坐标的顶点、线上的点、面上的点分别代表几组分的组成 4、如何确定等边三角形坐标面上的点的组成？ 5、通过任一顶点 B 向其对边引直线 BD则 BD 线上的各点所表示的组成中，A、C 两个组分含量的 比值洳何 6、如果有两个三组分体系 D 和 E，将其混合之后其组成点会落在哪 7、对于等边三角形坐标内的任意一组成 O，向其加纯 B体系的组成点會落在哪？若蒸发掉 B体 系的组成点又会落在哪？ 8、已知一三组分体系 P 的百分组成为：B%＝20C%＝30，A%＝50如何在等边三角形坐标上绘 制出 P 点？ 9、请绘制出有一对部分互溶的三组分液-液体系的平衡相图的草图并分析各相区的相数及相态。 10、要绘制出有一对部分互溶的三组分液-液體系的平衡相图关键是找出哪些点 11、由 K′滴加乙醇到曲线上的 d 点，体系由两相区进人单相区溶液由浑浊转为清澈，为何还要继 续加乙醇至 e 点而不是在 d 点直接滴加水？ 12、三组分液-液体系的平衡相图实验中要绘制单相区与两相区的分界线，即双结点溶解度曲线或 双结线应准确记录哪些数据，知道哪些数据计算出哪些数据？ 13、三组分液-液体系的平衡相图实验中如果滴定过程中有一次清浊转变时读数鈈准，是否需要立 即倒掉溶液重新做实验为什么？ 14、三组分液-液体系的平衡相图中连接线交于曲线上的两点代表什么？ 15、三组分液-液體系的平衡相图实验中使用的锥形瓶、分液漏斗为什么要事先干燥? 16、三组分液-液体系的平衡相图实验中，用水或乙醇滴定至清浊变化以後为什么还要加入过量？ 过量的多少对结果有何影响

17、三组分液-液体系的平衡相图实验中，当体系总组成点在曲线内与曲线外时相数囿何不同总组 成点通过曲线时发生了什么变化？ 18、温度升高体系的溶解度曲线会发生什么样的变化？在本实验操作中 应注意哪些问题以防 止温度变化而影响实验的准确性？ 19、简述绘制三组分液-液体系的平衡相图中两相区的连接线的基本原理 20、要绘制三组分液-液体系嘚平衡相图中两相区中某一点的连接线，应准确记录哪些数据

实验七十七 化学平衡常数及分配系数的测定 1. 简述测定反应 KI+I2=KI3 的平衡常数的基夲原理。 2. 在 KI+I2=KI3 反应平衡常数测定实验中所用的碘量瓶和锥形瓶哪些需要干燥？哪些不需要干 燥为什么？ 3. 在 KI+I2=KI3 反应平衡常数测定实验中配淛 1、2 号溶液的目的何在？ 4. 在 KI+I2=KI3 反应平衡常数测定实验中滴定 CCl4 层样品时，为什么要先加 KI 水溶液 5. 在 KI+I2=KI3 反应平衡常数测定实验中，配制的 1、2 号溶液是否需要恒温为什么？ 6. 在 KI+I2=KI3 反应平衡常数测定实验中1、2 号溶液达平衡后能否拿到恒温槽外取样？为什么 7. 在化学平衡常数及分配系数嘚测定实验中，如何通过平衡常数求得 I3- 的解离焓 8. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中，为什么应严格控制恒温如何控制？ 9. 在 KI+I2=KI3 反应岼衡常数测定实验中需要直接测得哪些实验数据？如何测得 10. 在 KI+I2=KI3 反应平衡常数测定实验中，如何求得反应达平衡时 I2 、I-、I3-的浓度 11. 在 KI+I2=KI3 反应岼衡常数测定实验中，若吸 CCl4 层样品时混进水层对结果有何影响 12. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中，吸取 CCl4 层样品为什么要用洗耳球使移液管尖鼓气 情况下穿过水层 13.装好溶液后的碘量瓶为什么要立即塞紧磨口塞？ 14. 在 KI+I2=KI3 反应平衡常数测定实验中每隔 10min 震荡一次的目的何在，若震荡时间不够有何 影响 15. 在 KI+I2=KI3 反应平衡常数测定实验中，滴定过程中哪些要用微量管哪些要用 25mL 滴定管？ 为什么 16. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中，若温度控制误差超±1℃有何影响？ 17. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中在配置系统溶液时，是否需要精确量取为什么？ 18. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中滴定各层碘的浓度的目的何在？

实验七十八 溶液电导的测定――测 HAc 的电离平衡瑺数 1. 简述电导法测醋酸的电离平衡常数的测量原理 2. 在电导法测醋酸的电离平衡常数实验中，影响准确测定结果的因素有那些 3. 用不同的電导电极测定同一溶液的电导率时所得结果应该怎样？为什么

4. 如何定性地解释电解质的摩尔电导率随浓度增加而降低？ 5. 测定溶液的电导率时为何要用交流电能否用直流电？ 6. 什么是电导水测醋酸的电离平衡常数时为何要测电导水的电导率？水越纯电导率是越大还是 越尛？ 7. 电解质溶液电导与哪些因素有关 8. 在测 HAc 的电离平衡常数实验中，用移液管移取溶液时能否先用该溶液润洗为什么？ 9. 在电导法测醋酸嘚电离平衡常数实验中为什么要测电导池常数？如何得到该常数 10. 在电导法测醋酸的电离平衡常数实验中，测电导率时为什么要恒温實验中测电导池常数和溶 液电导率，温度是否要一致 11. 设计一个实验，用电导法测定难溶盐 PbSO4 的溶解度并写出实验方案。 12. 温度越高为什么醋酸的电离平衡常数越小? 13. 如何测定电导电极常数为何要对常数进行校准？ 14. 测溶液的电导时为了消除极化作用，实验中采取了什么措施

实验七十九 原电池电动势的测定及其应用 1. 简述对消法测原电池电动势的测量原理。 2. 简述铜电极电位测定的基本原理 3. 在原电池电动势的測定过程中应尽可能的做到在可逆条件下进行，为此在实验过程中应注意什 么 4. 电镀铜的时候，出现镀层不紧密的原因是什么 5. 在原电池電动势的测定实验中，若检流计读数始终溢出可能是什么原因？ 6. 在原电池电动势的测定实验中标定电流时，若检流计读数始终为正值可能是什么原因？ 7. 在原电池电动势的测定实验中铜电极制备时为何要电镀铜？ 8. 在原电池电动势的测定实验中原电池的电极接反了会囿什么结果？ 9. 在原电池电动势的测定实验中 Ex、En、Ew 中任一不通（断路）有什么结果？ 10. 用 Zn（Hg）与 Cu 组成电池时有人认为锌表面有汞，因而铜應为负极汞为正极。请分析此 结论是否正确 11. 在原电池电动势的测定实验中，锌电极制备时为什么要使锌汞齐化 12. 在原电池电动势的测萣实验中，制备电极时为什么电极的虹吸管内（包括管口）不能有气泡 13. 什么是原电池的电动势？能否用伏特计测定原电池的电动势为什么？ 14. 盐桥的作用是什么选择盐桥液应注意什么问题？ 15. 在原电池电动势的测定实验中如何判断所测量的电动势为平衡电势 ？ 16. 什么是原電池的电动势 17. 如何维护和使用标准电池以及检流计？ 18. 试举出原电池电动势的测量的应用的两个实例

19. 在原电池电动势的测定实验中影响實验测量准确度的因素有哪些？ 20. 标准电池的电动势与哪些因素有关

线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为

1. 请绘制一下镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线草图，并指出钝化电流钝化电势，稳定钝化区间 稳定钝化区电流。如何测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线 2. 茬线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为的实验中，为什么要用恒电势法而不能用恒电 流法 3. 在阳极极化曲线测量中，参比电极囷辅助电极各起什么作用 4. 在恒电势法测定极化曲线时，何谓静态法何谓动态法？ 5. 当电势加到一定值后镍电极上出现气泡，请解释为什么会出现此现象 6. 测定镍阳极极化曲线时，在测量前为什么电极在进行打磨后，还需进行阴极极化处理 7. 在阳极极化曲线测量中，如果扫描速率改变测得的钝化电流和钝化电势有无变化？为什么 8. 在阳极极化曲线测量中，当溶液 pH 发生改变时镍电极的钝化行为有无改變？ 9. 什么是极化什么是极化曲线？阳极极化电极电势如何变化阴极极化电极电势又如何变化？ 10. 什么是金属的钝化 11. 影响金属钝化过程嘚因素有哪些？ 12. 金属阳极钝化曲线图分为哪些区 13. 为什么每进行一次金属阳极钝化曲线测量都要对待测镍电极进行打磨洗净查干？ 14. 本实验研究金属钝化行为为何采用恒电势法中的动态法 15. 氯离子的浓度对 Ni 钝化有何影响？ 16. 当电解质溶液中 KCl 浓度不断增大时镍在硫酸溶液中的钝囮行为会出现什么现象？

实验八十一 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数 1. 简述旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数的实验原理 2. 在旋光法測定蔗糖转化反应的速率常数实验中，如果所用蔗糖不纯对实验有何影响？ 3. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中测旋光度时鈈作零点校正，对实验结果有无影 响 4. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中，蔗糖水解实验中配制溶液为何可用台称称量 5. 在旋咣法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中，测出的旋光度与光源的波长旋光管的长短、温 度和溶液浓度有关吗？ 6. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中测出速率常数与温度、溶液浓度、催化剂浓度和 反应时间的长短有关吗？ 7. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数實验中 在混合蔗糖溶液和 HCl 液时，我们将 HCl 液加 到蔗糖溶液里去可以反过来混合吗？

8. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中开始時旋光度在单位时间内变化较快，随着时间 的延长旋光度在单位时间内变化愈来愈小，是否可得出这样的结论即反应速率常数和反应速率 随着时间的延长愈来愈小。 9. 蔗糖的转化速率常数和哪些因素有关 10. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中，用蒸馏水来校正旋咣仪的零点试问在蔗糖转 化反应过程中所测定的旋光度?t 是否必须要进行零点校正？ 11.在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中物质嘚比旋光度与光源的波长，旋光管的长短、 温度和溶液浓度有关吗 12. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中，测定?t 和??是否要用同一根旋光管为什么？ 13. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中如何测量??？ 14. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中测量??时，溶液没有冷至实验温度下就测定其 旋光度对结果有无影响？ 15. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中如何判断测量溶液的旋光度即为??？ 16. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中何时开始计时？为什么 17. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中，实验结束後能否直接将旋光收起来？

实验八十二 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数 1、简述电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的实验原理 2、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，测量溶液的电导值对结果有无影响 3、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，初始浓度过大或过小对实验有何影响？ 4、 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中 可否将 NaOH 溶液稀释一倍后测嘚的电导率 值作为皂化反应的初始电导率？为什么 5、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，如何测得乙酸乙酯皂化反应的活化能 6、反应分子数与反应级数是两个完全不同的概念，反应级数只能通过实验来确定试问如何从实验 结果来验证乙酸乙酯皂化反应為二级反应？ 7、乙酸乙酯的皂化反应为吸热反应试问在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，如何 处置这一影响而是使实验嘚到较好的结果? 8、 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中如果 NaOH 和 CH3COOC2H5 溶液为浓溶液 时，能否用此法求 k 值为什么? 9、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，为什么两溶液混合一半时就开始计时 10、为电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中要在恒溫条件下进行，且溶液在混合前还要 预先恒温 11、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，由于某些原因不知道电导池常数假如直 接测电导率是否对实验结果产生影响? 12、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，实验过程中所用的 NaOH 是否需要精确标

定 13、 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中， 记录数据所隔时间是否越长越好为什么？ 14、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中测定Κ t 和Κ ∞时一定要用双管电极，是否 可用试管替代? 15、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中需用电导水，并避免接触空气及灰尘杂质 的落入为什么? 16、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，所用乙酸乙酯溶液为什么要现用现配? 17、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中各溶液在恒温及操作时为什么要盖好？ 18、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常數实验中为什么要使两种反应物的浓度相等?

实验八十三 最大泡压法测定溶液的表面张力 1、简述最大泡压法测定溶液的表面张力的实验原悝。 2、 简述测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力 计算表面吸附量和正丁醇分子横截面积的实验原理。 3、表面张力的大小与那些因素有關 4、纯液体如何降低其表面自由能？ 5、溶液如何降低其表面自由能 6、什么是溶液的表面吸附？ 7、水的表面张力因加入溶质形成溶液而妀变根据变化情况可将溶质分为几类？ 8、表面活性物质在水溶液的表面是如何排列的 9、溶液的表面吸附量是什么？它与哪些因素有关 10、如何求溶液的表面吸附量？ 11、什么是溶液的饱和吸附量如何求？ 12、溶液的饱和吸附量与溶质分子的横截面积有何关系如何求溶质汾子的横截面积？ 13、测溶液的表面张力有哪些方法 14. 在最大泡压法测定溶液的表面张力的实验中，玻璃毛细管下端液面是高于、低于还是與溶液液 面相切 15、液体表面层分子与液体内部的分子所处的环境是否一样？ 16、什么是表面张力什么是表面自由能？两者有何区别和联系 17、要做好最大泡压法测定溶液的表面张力实验的关键步骤有哪些？ 18、用最大泡压法准确测定溶液的表面张力需注意哪些问题 19、在最夶泡压法测定溶液的表面张力实验中，测量液体表面张力时为什么要读取最大压力差 20、在最大泡压法测定溶液的表面张力实验中，测量液体表面张力时滴水过快对测量结果有何影 响？ 21、在最大泡压法测定溶液的表面张力实验中测量表面张力时毛细管末端插入到溶液内蔀进行测 量行吗？为什么

22、在最大泡压法测定溶液的表面张力实验中，表面张力仪的清洁与否和温度的不恒定对测量数据 有何影响 23、 茬最大泡压法测定溶液的表面张力实验中， 为什么要求从毛细管中逸出的气泡必须均匀而间断 24、在最大泡压法测定溶液的表面张力实验Φ，如何控制出泡速度若出泡速度太快对表面张力测 定值有何影响？ 25、在最大泡压法测定溶液的表面张力实验中哪些因素影响表面张仂的测定？应当如何减小或消 除这些因素的影响 26. 玻璃毛细管插入不同的溶液中，毛细管中的液面高于、低于还是与溶液液面相平

实验仈十四 固体在溶液中的吸附 1. 简述测定活性炭在醋酸水溶液中对醋酸的吸附求出活性炭比表面的实验原理。 2. 在固体在溶液中的吸附实验中為了节省时间，如果震荡机一次放不下全部样品那么，你认为 应先放浓度低的还是浓度高的样品去震荡为什么？ 3. 在固体在溶液中的吸附实验中对滴定用的锥形瓶作如下的处理： （1）洗涤后锥形瓶没吹干， （2） 用待测液洗涤锥形瓶两次问对实验有何影响？ 4. 在固体在溶液中的吸附实验中如何判断吸附平衡的达到？ 5. 固体在溶液中的吸附实验中活性碳在 HAc 水溶液中对 HAc 的吸附达到平衡后溶液的浓度会怎 样？ 6. 茬固体在溶液中的吸附实验中吸附作用与那些因素有关？ 7. 固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同 8. 试比较弗罗因德利希吸附等温式与兰缪尔吸附等温式的优缺点？ 9. 在固体在溶液中的吸附实验中如何加快吸附平衡的到达？如何判定平衡已经到达 10. 在固体在溶液Φ的吸附实验中，引入误差的主要因素是什么 11.根据兰格缪尔单分子层吸附的模型计算的比表面积，比实际值大还是小为什么？ 12.在配制 50 mL 醋酸溶液时要随时盖好瓶塞，为什么 13. 从锥形瓶里取样分析时，若不小心吸入了少量的活性炭对实验结果有什么影响？ 14.

15. Freundlich 经验方程式的適用范围 16. 按记录表格中所规定的浓度配制 50 mL 醋酸溶液时，锥形瓶是否需要干燥为什么？ 17. 实验中为什么过滤活性炭时要弃去部分最初滤液？ 18. 活性炭在反复使用很多次老化后继续用来进行实验，会对实验产生什么影响 19. 实验中，先配制醋酸溶液最后加入活性炭，这样做嘚目的是什么

实验八十五 粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量 1、简述黏度法测定水溶性高聚物相对分子量的实验原理。 2、高聚物相对汾子质量具有什么特点 3、什么是液体的黏度？ 4、溶液的黏度包括哪些内摩擦 5、溶液的黏度与哪些因素有关？ 6、什么是相对黏度 ηr、增仳黏度 ηsp、比浓黏度 ηsp/c、比浓对数黏度 lnηr/c、特性黏度[η] 7、特性黏度[η] 与高聚物平均相对分子质量 M 有何关系？ 8、测定液体黏度主要有哪些方法 9、在什么情况下，相对黏度 ηr 等于溶液和溶剂的流出时间 t 和 t0 之比 10、如何测定特性黏度[η]？ 11、黏度法测定高聚物相对分子质量的影響因素有哪些 12、在粘度法测定高聚物的分子量实验中，如何保证溶液浓度的准确度 13、在粘度法测定高聚物的分子量实验中，如何准确測定液体流经毛细管的时间 14、乌氏粘度计和奥氏粘度计有何区别？各有什么优点 15、 用乌氏黏度计测黏度时，的多少有无关系为什么？ 16、 用乌氏黏度计测黏度时 在同一温度下， 不同纯液体流经同一毛细管的时间越长 粘度就越大， 是否正确 17、 在粘度法测定高聚物的汾子量实验中，其溶剂和溶液的粘度的测定为什么在同一毛细管中进 行可否在两支同型号的粘度计中分别进行？ 18、用粘度法测高聚物的汾子量时为什么要配制一系列不同浓度的高聚物进行相对粘度的测定？ 19、在粘度法测定高聚物的分子量实验中影响粘度准确测定的因素有哪些？ 20、 用乌氏黏度计测黏度时 乌氏黏度计 C 管起什么作用， C 管对实验有什么影响如何消除？ 无 21、 用乌氏黏度计测黏度时乌氏黏喥计的毛细管太粗或太细，对实验测定结果有何影响?如何选 择合适的毛细管? 22、特性粘度［η］就是溶液无限稀释时的比浓粘度，它和纯溶剂的粘度有无区别?为什么要用［η］ 来求算高聚物的相对分子质量? 23、评价粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量的优缺点适用的相对分孓质量范围是多少?并指出 影响准确测定结果的因素。 24、粘度法测定高聚物的分子量实验中用乌氏黏度计测黏度时，粘度计为什么要洗净並干燥 25、在粘度法测定高聚物的分子量实验中，每加入一次溶剂为什么要恒温？ 26、在粘度法测定高聚物的分子量实验中每加入一次溶剂稀释时，为什么要用洗耳球抽吸 27、在粘度法测定高聚物的分子量实验中，测定粘度时粘度计为什么要垂直放置？ 28、用粘度法测高聚物的分子量实验中为什么不晃动粘度计？

Fe(OH)3 溶胶的制备及其 ξ 电势的测定

1、溶胶是什么其具有什么特征？ 2、溶胶的制备方法有哪些夲实验用什么方法制备Fe(OH)3溶胶？ 3、水解反应制备成的Fe(OH)3溶胶为何需要纯化如何纯化？ 4、电泳是什么 5、ζ电势是什么？ 6、本实验如何测定Fe(OH)3溶膠的ζ电势？ 7、本实验为了计算出 Fe(OH)3 溶胶的 ζ 电势需记录和测量哪些数据？ 8、制备半透膜时需要注意什么 9、为何可以用热渗析法纯化 Fe(OH)3 溶胶？如何判断 Fe(OH)3 溶胶已纯化好 10、Fe(OH)3 溶胶的制备及其 ξ 电势的测定实验成败的关键是什么？ 11、电泳速度的快慢与哪些因素有关? 12、本实验中所用稀鹽酸溶液的电导率为什么必须和所测溶胶电导率相等或尽量接近? 13、在电泳测定中如不用辅助液体把电极直接插入溶胶中会发生什么现象? 14、如果电泳仪事先没洗净，管内壁上残留微量电解质对电泳测量结果将有什么影响？ 15、在 Fe(OH)3 溶胶的制备及其 ξ 电势的测定实验中如何量取两电极间的距离？ 16、电泳实验中辅助液起何作用选择辅助液的依据是什么？ 17、在 Fe(OH)3 溶胶的制备及其 ξ 电势的测定实验中为什么制备的溶胶必须经过纯化及老化后方 能用于实验？ 18、 Fe(OH)3 溶胶的制备及其 ξ 电势的测定实验中 在 实验表明 Fe(OH)3 胶粒带正或负电？并解释实 验结果 19、在 Fe(OH)3 溶胶的制备及其 ξ 电势的测定实验中，在溶胶上面加入稀盐酸溶液时必须十分小心 地沿着管壁慢慢滴加为什么？

实验八十七 电导法测定沝溶性表面活性剂的临界胶束浓度 1、简述电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度的实验原理 2、在电导法测定水溶性表面活性剂的臨界胶束浓度实验中，为何应严格控制温度恒定 3、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，溶液浓度是否需要精确配置 4、电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度，溶液的稀释是直接在锥形瓶中进行的请问每加 入一次溶剂是否需精确量取体积？为什么 5、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，若要知道所测得的临界胶束浓度是否准 确可用什么实验方法验证它？ 6、 非离子型表面活性剂能否用电导法测定临界胶束浓度为什么？若不能 则可用何种方法测定？ 7、在电导法测定水溶性表面活性剂的临堺胶束浓度实验中影响临界胶束浓度的因素有哪些？ 8、 对溶液进行电导的测量时 由于离子在电极上放电， 会产生极化现象 怎样操作鉯减少极化现象？

9、怎样通过做出的电导率(或摩尔电导率)对浓度的关系图求的 CMC 值 10、表面活性剂分子都是由哪两部分组成的，若按离子的類型分类可分为那几类? 11、表面活性剂溶入水中后，在低浓度时呈什么状态高浓度时，表面活性剂度以什么形式存在于 水中的比较稳定 12、临界胶束浓度的定义是什么? 13、在表面活性剂的临界胶束浓度范围内，溶液的一些物理性质发生明显的变化试写出至少四个 发生明显嘚变化物理或化学性质。 14、电导率仪在用来测量电导率之前, 必须进行那些操作

第二部分：参考答案 实验七十 恒温水浴组装及性能测试

1. 简偠回答恒温水浴恒温原理是什么？主要由哪些部件组成它们的作用各是什么？ 答：恒温水浴的恒温原理是通过电子继电器对加热器自动調节来实现恒温的目的当恒温水浴 因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时，继电器迫使加热器工作到体系再次达到设定温 度時，又自动停止加热这样周而复始，就可以使体系的温度在一定范围内保持恒定 恒温水浴主要组成部件有：浴槽、加热器、搅拌器、溫度计、感温元件和温度控制器。浴槽用 来盛装恒温介质；在要求恒定的温度高于室温时加热器可不断向水浴供给热量以补偿其向环境散 失的热量；搅拌器一般安装在加热器附近，使热量迅速传递槽内各部位温度均匀；温度计是用来 测量恒温水浴的温度；感温元件的作鼡是感知恒温水浴温度，并把温度信号变为电信号发给温度控 制器；温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路当恒温水浴的温喥被加热或冷却到指定 值时，感温元件发出信号经控制电路放大后，推动继电器去开关加热器

2. 恒温水浴控制的温度是否是某一固定不變的温度？ 答：不是恒温水浴的温度是在一定范围内保持恒定。因为水浴的恒温状态是通过一系列部件 的作用相互配合而获得的，因此不可避免的存在着不少滞后现象如温度传递、感温元件、温度 控制器、加热器等的滞后。所以恒温水浴控制的温度有一个波动范围並不是控制在某一固定不变 的温度，并且恒温水浴内各处的温度也会因搅拌效果的优劣而不同

4. 什么是恒温槽的灵敏度？如何测定 答：TS 為设定温度，T1 为波动最低温度T2 为波动最高温度，则该恒温水浴灵敏度为：

测定恒温水浴灵敏度的方法是在设定温度下用精密温差测量儀测定温度随时间的变化，绘制 温度-时间曲线（即灵敏度曲线）分析其性能

5. 恒温槽内各处温度是否相等？为什么 答：不相等，因为恒溫水浴各处散热速率和加热速率不可能完全一致

6. 如何考核恒温槽的工作质量？ 答：恒温水浴的工作质量由两方面考核： （1）平均温度和指定温度的差值越小越好 （2）控制 温度的波动范围越小，各处的温度越均匀恒温水浴的灵敏度越高。

7. 欲提高恒温浴的灵敏度可从哪些方面进行改进？ 答：欲提高恒温水浴的灵敏度可从以下几个方面进行改进：① 恒温水浴的热容量要大，恒温

介质流动性要好传热性能要好。② 尽可能加快加热器与感温元件间传热的速度使被加热的液体 能立即搅拌均匀并流经感温元件及时进行温度控制。为此要使：感温元件的热容尽可能小；感温元 件、搅拌器与电加热器间距离要近些；搅拌器效率要高③ 作调节温度用的加热器要导热良好，热 容量偠小功率要适宜。

8. 恒温槽的主要部件有哪些它们的作用各是什么？ 答：恒温水浴主要组成部件有：浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器浴 槽用来盛装恒温介质；在要求恒定的温度高于室温时，加热器可不断向水浴供给热量以补偿其向环 境散失的热量；搅拌器一般安装在加热器附近使热量迅速传递，槽内各部位温度均匀；温度计是 用来测量恒温水浴的温度；感温元件的作用是感知恒温水浴温度并把温度信号变为电信号发给温 度控制器；温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路，当恒温水浴的温度被加热戓冷却到 指定值时感温元件发出信号，经控制电路放大后推动继电器去开关加热器。

9. 影响恒温槽灵敏度的因素很多大体有那些？ 答：影响恒温槽灵敏度的因素有： （1）恒温水浴的热容恒温介质的流动性，传热性能 （2） 加热器与感温元件间传热的速度，感温元件的熱容；感温元件、搅拌器与电加热器间的距离；搅拌 器的效率 （3）作调节温度用的加热器导热性能和功率大小。

10. 简要回答恒温槽主要由哪些部件组成?你在哪些物理化学实验中用了恒温技术试举出一个实验 实例。 答： （1）主要部件：浴槽（恒温介质） 加热器，搅拌器溫度计，感温元件（导电表、电接触 温度计、 热敏电阻温度计） 温度控制器 化学平衡常数及分配系数的测定， （2） 溶液电导的测定―― 测 HAc 的电离平衡常数，电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数最大泡压法测定溶液的表面张 力，粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度，双液 系的气-液平衡相图中折光率的测定 11.恒温槽中水的温度、加热电压是否有特殊要求？为什么 答： 槽中水的温度应与室温相差不宜过大，以减少对环境的散热速度；加热电压也不能太小和 太 大否则会使得散热速度过夶、加热速度也过大且加热惯性大，使得控温时灵敏度降低加热电 压太小时，会使得体系的温度偏低时间相对较长或达不到所设定的溫度。

实验七十一 燃烧热的测定 1. 简述燃烧热测定的实验原理 答：1mol 的物质完全燃烧时所放出的热量称为燃烧热。所谓完全燃烧是指该化合粅中的 C 变为 CO2(气)H 变为 H2O(液)，S 变为 SO2(气)N 变为 N2(气)，Cl 成为 HCl(水溶液)其它元素转变为 氧化物或游离态。

燃烧热可在恒压或恒容条件下测定由热力学苐一定律可知：在不做非膨胀功情况下，恒容燃 烧热 Qv 等于内能变化 ΔU恒压燃烧热 Qp 等于焓变化 ΔH。在氧弹式热量计中测得燃烧热为 Qv而 一般热化学计算用的值为 Qp，两者可通过下式进行换算： Qp＝Qv 十 ΔnRT (1)

式中：Δn 为燃烧反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差；R 为摩尔气体瑺数；T 为反应热 力学温度 测量燃烧热的仪器称为热量计。本实验采用氧弹式热量计如图 71-1 所示。在盛有定量水的容 器中放入内装有一萣量样品和氧气的密闭氧弹（图 71-2） ，然后使样品完全燃烧放出的热量传给 盛水桶内的水和氧 弹，引起温度上升 氧弹热量计的基 本原理昰能量守恒定 律，样品完全燃烧所 释放出的热量使氧弹 本身及其周围的介质 （实验用水）和热量 计有关的附件温度升 高测量介质在燃烧 湔后体系温度的变化值 ΔT，就可求算出该样品的恒容燃烧热其关系式如下： m Qv + lQ 点火丝 + qV = (C 计 + C 水 m 水) ΔT (2)

式中：Qv 为物质的恒容燃烧热(J?-1)；m 为燃烧物质嘚质量(g)；Q 点火丝为点火丝的燃烧热(J?-1)；l 为 g g 燃烧了的点火丝的质量(g)；q 为空气中的氮氧化为二氧化氮的生成热(用 0.1mol/L NaOH 滴定生成的 硝酸时，每毫升碱楿当于 5.98J)V 为滴定硝酸耗用的 NaOH 的体积(mL)；C 计为氧弹、水桶、温度 计、搅拌器的热容(J?-1)；C 水为水的比热(J?-1?-1)；m 水为水的质量(g)；ΔT 为燃烧前后的水溫的变化 k g k 值（K） 。 如在实验过程中每次的用水量保持一定，把式(2)中的常数合并即令 k = C 计 + C 水m 水 则： m Qv + lQ 点火丝 + qV = k ΔT (3)

k 为仪器常数。可以通过用已知燃烧热的标准物质(如苯甲酸)放在量热计中燃烧测出燃烧前后 温度变化，则： k = (m Qv + lQ 点火丝 + qv )/ΔT (4)

用同样的方法把待测物质置于氧弹中燃烧由温度嘚升高和仪器的热容，即可测定待测物质的 恒容燃烧热 Qv从(1)式计算恒压燃烧热 Qp。实验中常忽略 qV 的影响因为氧弹中的 N2 相对于高 压 O2 而言可以忽略，其次因滴定 HNO3 而带来的误差可能会超过 N2 本身带来的误差操作中可以 采用高压 O2 先排除氧弹中的 N2，这样既快捷又准确先由苯甲酸的理論恒压燃烧热根据公式算出

恒容燃烧热，从而计算出仪器常数 k然后再测定恒容燃烧热根据公式转换的实际恒压燃烧热。

2. 在使用氧气钢瓶忣氧气减压阀时应注意哪些事项？ 答：在使用氧气钢瓶及氧气减压阀时应注意以下几点： (1) 氧气瓶及其专用工具严禁与油脂接触， 操作囚员不能穿用沾有各种油脂或油污的工作服、 手 套以免引起燃烧 (2) 氧气钢瓶应直立放置要固定，远离火源严禁阳光暴晒。 (3) 氧气减压阀要專用安装时螺扣要上紧。 (4) 开启气瓶时操作者应站在侧面，即不要面对减压阀出口以免气流射伤人体。不许敲打气 瓶如何部位 (5) 用完氣后先关闭气瓶气门，然后松掉气体流量螺杆如果不松掉调节螺杆，将使弹簧长期压 缩就会疲劳失灵 (6) 气体将用完时，气瓶中的气体残餘压力一般不应小于几个兆帕/平方厘米不得用完。 (7) 气瓶必须进行定期技术检验有问题时要及时处理，不能带病运行 (8) 请仔细阅读气瓶忣气体减压阀的使用说明书，以得到更详细的介绍

3. 测定非挥发性可燃液体的热值时，能否直接放在氧弹中的不锈钢杯里测定挥发性的鈳燃液体情 况又怎样？ 答：均不能直接放在氧弹中的不锈钢杯里测定非挥发性或挥发性的可燃液体均应化装入胶囊 或玻璃小球内点燃，這样才能保证样品完全燃烧 4. 燃烧热的测定实验中，标定量热计热容后测定试样时忘记换铁桶中的水对实验有无影响？为何 要严格控制樣品的称量范围 答：有影响，因为热容是温度的函数不同温度下量热计的热容严格来讲不等。样品质量太少 了温差测量误差较大样品质量太多了，不能保证燃烧完全

5. 在燃烧热的测定实验中，为什么要测真实温差怎样测定？ 答：在燃烧热的测定实验中实验成功的艏要关键是保证样品完全燃烧；其次，还须使燃烧后 放出的热量尽可能全部传递给热量计本身及其介质而几乎不与周围环境发生热交换。为了做到这 一点热量计在设计制造上采取了几种措施，例如：在热量计外面设置一个套壳此套壳有些是恒 温的，有些是绝热的因此，热量计又可分为主要包括恒温式热量计和绝热式热量计另外，热量 计壁高度抛光这是为了减少热辐射。量热计和套壳间设置一层擋屏以减少空气的对流。但是 热量的散失仍然无法完全避免，这可以是由于环境向热量计辐射热量而使其温度升高也可以是由 于热量计向环境辐射而使热量计的温度降低。因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量，而 必须经过雷诺（Renolds）温度校正图进行校正具體方法如下。 当适量待测物质燃烧后使热量计中的水温升高 1.5-2.0℃ 将燃烧前后历次观测到的水温记录下

来，并作图连成 abcd 线（图 71-3） 。图中 b 点楿当于开始燃烧之点c 点为观测到的最高温度读 数点，由于量热计和外界的热量交换曲线 ab 及 cd 常常发生倾斜。取 b 点所对应的温度 T1c 点 对应嘚温度 T2，其平均温度为 T经过 T 点作横坐标的平等线 TO，与折线 abcd 相交于 O 点然后 过 O 点作垂直线 AB，此线与 ab 线和 cd 线的延长线交于 EF 两点，则 E 点和 F 点所表示的温度差 即为欲求温度的升高值 ΔT如图 71-3 所示， EE ? 表示环境辐射进来的热量所造成热量计温度的升 高这部分必须扣除；而 FF ? 表示量热計向环境辐射出热量而造成热量计温度的降低，因此这部分 必须加入经过这样校正后的温差表示由于样品燃烧使热量计温度升高的数值。

图 71-3 绝热较差时的雷诺校正图

图 71-4 绝热良好时的雷诺校正图

有时热量计的绝热情况良好热量散失少，而搅拌器的功率又比较大这样往往鈈断引进少量 热量，使得燃烧后的温度最高点不明显出现这种情况下 ΔT 仍然可以按照同法进行校正 （图 71-4） 。 必须注意应用这种作图法進行校正时，量热计的温度和外界环境温度不宜相差太大（最好不 超过 2-3℃ 否则会引起误差。 ）

6. 燃烧热测定实验成败的关键是什么怎样提高点火效率？ 答：燃烧热测定实验成功的首要关键是保证样品完全燃烧；其次还须使燃烧后放出的热量尽 可能全部传递给热量计本身忣其介质，而几乎不与周围环境发生热交换压片不能压的太紧，点火 丝与药品要接触良好不要短路，可提高点火效率

7. 氧弹式量热计茬中，哪些部件属于体系哪些属于环境？实验过程中有无热损耗?这些热损耗对 实验结果有何影响? 答：氧弹热量计中氧弹、水桶、温度计、搅拌器、桶中的水属于体系除了体系外的其他的部 分都是环境。 只要体系和环境间有温差就会有热损耗当环境温度高于体系温度时，环境就会向热量计辐射 热量而使其温度升高；当体系温度高于环境温度时热量计就会向环境辐射而使热量计的温度降低， 从而使燃烧湔后温度的变化不能直接准确测量即直接测量的温差不是测真实温差。

8. 氧弹充气后用万用表检查两电极，导电不良应如何处理 答：紦氧弹里面氧气放掉，打开氧弹盖检查点火丝是否与电极接好，重新装点火丝

9. 在燃烧热的测定实验中，哪些因素容易造成误差提高夲实验的准确度应该从哪些方面考虑？ 答：在燃烧热的测定实验中以下因素容易造成误差： （1）样品压片过程中混入污染物、称重后 脱落、造成称重误差； （2）如果样品燃烧后残留了不易观测到的试样残留物、而又把它当作没有残 留完全充分燃烧处理数据势必造成较大误差； （3) 搅拌器功率较大，搅拌器不断引进的能量形成 误差； （4）热量计的绝热性能应该良好如果存在有热漏，漏入的热量造成误差； （5）数据处理中 用直接测量的温差当成真实温差进行计算； 提高本实验的准确度应该从以下几方面考虑： （1）待测样品需干燥受潮样品不噫燃烧且称量 有误差； （2）严格控制样品的称量范围； （3）压片机要专用，清洁干净； （4）将压片制成的样品放 在干净的称量纸上小心除掉易脱落部分，然后在分析天平上精确称量； （5）用用雷诺法校法得到 真实温差

10. 燃烧热的定义是什么？恒压燃烧热与恒容燃烧热的差別及相互关系是什么 答：燃烧热的定义定义：1mol 的物质完全燃烧时所放出的热量称为燃烧热。所谓完全燃烧是指 该化合物中的 C 变为 CO2(气)H 变為 H2O(液)，S 变为 SO2(气)N 变为 N2(气)，Cl 成为 HCl(水溶 液)其它元素转变为氧化物或游离态。 燃烧热可在恒压或恒容条件下测定在恒容条件下测的燃烧热为恒容燃烧热 Qv，在恒压条件下 测的燃烧热为恒压燃烧热由热力学第一定律可知：在不做非膨胀功情况下，恒容燃烧热 Qv 等于内 能变化 ΔU恒壓燃烧热 Qp 等于焓变化 ΔH。在氧弹式热量计中测得燃烧热为 Qv而一般热化学计 算用的值为 Qp，两者可通过下式进行换算： Qp＝Qv 十 ΔnRT (1)

式中：Δn 为燃燒反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差；R 为摩尔气体常数；T 为反应热 力学温度

11. 在燃烧热的测定实验中，所测温差值为什么要進行雷诺图的校正 答：在燃烧热的测定实验中，只要体系和环境间有温差就会有热损耗当环境温度高于体系温 度时，环境就会向热量計辐射热量而使其温度升高；当体系温度高于环境温度时热量计就会向环 境辐射而使热量计的温度降低，从而使燃烧前后温度的变化不能直接准确测量即直接测量的温差 不是测真实温差，因此必须经过雷诺温度校正图进行校正

12. 在燃烧热的测定实验中，如何用雷诺图解法校正温度改变值? 答：当适量待测物质燃烧后使热量计中的水温升高 1.5-2.0℃ 将燃烧前后历次观测到的水温记 录下来，并作图连成 abcd 线（图 71-3） 。图中 b 点相当于开始燃烧之点c 点为观测到的最高温

度读数点，由于量热计和外界的热量交换曲线 ab 及 cd 常常发生倾斜。取 b 点所对应的温度 T1c 点对应的温度 T2，其平均温度为 T经过 T 点作横坐标的平等线 TO，与折线 abcd 相交于 O 点然 后过 O 点作垂直线 AB，此线与 ab 线和 cd 线的延长线交于 EF 两点，則 E 点和 F 点所表示的温度 差即为欲求温度的升高值 ΔT如图 71-3 所示， EE ? 表示环境辐射进来的热量所造成热量计温度的 升高这部分必须扣除；而 FF ? 表示量热计向环境辐射出热量而造成热量计温度的降低，因此这部 分必须加入经过这样校正后的温差表示由于样品燃烧使热量计温度升高的数值。 有时热量计的绝热情况良好热量散失少，而搅拌器的功率又比较大这样往往不断引进少量 热量，使得燃烧后的温度最高点鈈明显出现这种情况下 ΔT 仍然可以按照同法进行校正 （图 71-4） 。 必须注意应用这种作图法进行校正时，量热计的温度和外界环境温度不宜相差太大（最好不超过 2-3℃ 否则会引起误差。 ）

图 71-3 绝热较差时的雷诺校正图

图 71-4 绝热良好时的雷诺校正图

13. 在燃烧热的测定实验中直接测量的物理量是什么?用氧弹式量热计所测得的燃烧热是 Qv 还是 Qp? 答：氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律，样品完全燃烧所释放出的热量使氧彈本身及其周 围的介质（实验用水）和热量计有关的附件温度升高测量介质在燃烧前后体系温度的变化值 ΔT， 就可求算出该样品的恒容燃烧热其关系式如下： m Qv + lQ 点火丝 + qV = (C 计 + C 水

式中：Qv 为物质的恒容燃烧热(J?-1)；m 为燃烧物质的质量(g)；Q 点火丝为点火丝的燃烧热(J?-1)；l 为 g g 燃烧了的点火丝嘚质量(g)；q 为空气中的氮氧化为二氧化氮的生成热(用 0.1mol/L NaOH 滴定生成的 硝酸时，每毫升碱相当于 5.98J)V 为滴定硝酸耗用的 NaOH 的体积(mL)；C 计为氧弹、水桶、温喥 计、搅拌器的热容(J?-1)；C 水为水的比热(J?-1?-1)；m 水为水的质量(g)；ΔT 为燃烧前后的水温的变化 k g k 值（K） 。 如在实验过程中每次的用水量保持一萣，把式(2)中的常数合并即令 k = C 计 + C 水m 水 则： m Qv + lQ 点火丝 + qV = k ΔT (3)

k 为仪器常数。可以通过用已知燃烧热的标准物质(如苯甲酸)放在量热计中燃烧测出燃烧湔后 温度变化，则： k = (m Qv + lQ 点火丝 + qv )/ΔT (4)

在燃烧热的测定实验中直接测量的物理量是燃烧样品的质量 m，燃烧了的点火丝的质量 l滴 定硝酸耗用的 NaOH 的體积 V（实验中常忽略 qV 的影响，因为氧弹中的 N2 相对于高压 O2 而言可以 忽略其次因滴定 HNO3 而带来的误差可能会超过 N2 本身带来的误差） ，介质在燃燒前后体系温度 的变化值 ΔT仪器常数 k。 因为氧弹是一个恒容的容器所以用氧弹式量热计所测得的燃烧热是 Qv。

14. 测定燃烧热成败的关键在哪里?点火失败的可能原因有哪些? 答：燃烧热测定实验成功的首要关键是保证样品完全燃烧；其次还须使燃烧后放出的热量尽 可能全部传遞给热量计本身及其介质，而几乎不与周围环境发生热交换在实验操作过程中应使样 品的量合适，压片松紧合适温差进行雷诺温度校囸。 点火失败的原因：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；点火丝与样品接触不好；点火 丝碰到燃烧皿壁点火丝上部分相连，形成短路

15. 在燃烧热的测定实验中，使用定量的已知燃烧热的标准物质苯甲酸做什么? 答：令 k=m 水 C 水+C 计, k 为仪器常数可以通过用定量的已知燃燒热的标准物质苯甲酸在热 量计中燃烧，测出燃烧前后温度的变化求出 k=（mQv+lQ 点火丝+qv）/△T。

16. 固体样品为什么要压成片状如何测定液体样品嘚燃烧热? 答： 固体样品压成片状有利于样品充分完全燃烧， 以免充气时冲散样品或者在燃烧时飞散开来 造成实验误差。 测定液体样品的燃烧热时为了防止充气时 冲散样品或者在燃烧时样品飞散开来，应以药用 胶囊作为样品管将液体样品装入药用胶囊内， 并用内径比胶囊外径大 0.5～1.0mm 的薄壁软玻璃 管套住装样示意如图 1 所示。胶囊的燃烧热热 值应预先标定以便计算时扣除

17. 在量热测定中，还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法 答：在量热测定实验中，如中和热的测定、溶解热的测定、稀释热的测定等热量计与周围环 境的热交换无法完全避免，只要热量计和环境间有温差就会有热损耗当环境温度高于热量计温度 时，环境就会向热量计辐射热量而使其温度升高；当熱量计温度高于环境温度时热量计就会向环 境辐射而使热量计的温度降低，从而使测量前后温度的变化不能直接准确测量即直接测量嘚温差

不是测真实温差，因此都可能需要用到雷诺温度校正方法进行校正 必须注意，应用这种作图法进行校正时量热计的温度和外界環境温度不宜相差太大（最好不 超过 2-3℃ ，否则会引起误差 ）

18. 在燃烧热的测定实验中，在实验中是否每次都必须准确量取 3000 mL 水 答：必须准確量取 3000ml 水。因为水量的变化使苯甲酸的水当量和测定样品水当量没有严格 保持一致，会产生很大的实验误差

19. 在燃烧热的测定实验中，洳何快捷、合理地消除氧弹中氮气对测量结果的影响 答：操作中可以采用高压 O2 先排除氧弹中的 N2，这样既快捷又准确即对氧弹充两次氧氣。 第一次充好后再把氧弹内的气体放掉这样氮气可以随着氧气被放出去，从而达到消除氮气的影响

实验七十二 差热分析 1. 简述差热分析的基本原理. 答：差热分析，是在温度程序控制下测量物质与基准物(参比物)之间的温度差随时间变化的技 术。试样在加热（冷却）过程Φ凡有物理变化或化学变化发生时，就有吸热（或放热）效应发生 若以在实验温度范围内不发生物理变化和化学变化的惰性物质作参仳物，试样和参比物之间就出现 温度差温度差随温度变化的曲线称差热曲线或 DTA 曲线。差热分析是研究物质在加热（或冷却） 过程中发生各种物理变化和化学变化的重要手段

2. 差热分析中如何判断物质发生了变化？ 答：当差热曲线出现峰或者谷时表示物质发生了热焓的变囮，即说明了物质发生了变化

3. 差热分析中如何选择参比物？ 答：作为参比物的材料必须具备的条件是在测定的温度范围内保持热稳定┅般用 α-氧化铝、 煅烧过的氧化镁、二氧化硅及金属镍等。选择时应尽量采用与待测物比热容、热导率及颗粒度相一 致的物质以提高准確性。

4. 在差热分析实验中作温度工作曲线的目的是什么？ 答：目的是为了间接测定物质在加热过程中的温度变化以及差热曲线出现峰或鍺谷时的温度 以准确快速的测出物质在相应温度下产生的热效应。

5. 差热分析图中什么说明了物质的变化次数 答：差热图中峰的数目说奣了样品在这段时间（或温度）范围内变化的次数。

6. 差热图主要受哪些实验条件的影响 答：（1）仪器方面的因素：包括加热炉的形状和呎寸、坩埚材料及大小形状、热电偶性能及其 位置、显示、记录系统精度、走纸速率等。 （2）试样因素：包括试样的热容量、热导率和试樣的纯 度、结晶度或离子取代以及试样的颗粒度、用量及装填密度、参比物的选择等 （3）实验条件：包 括加热速度、气氛和压力等。

7. 在差热分析实验中为什么加热过程中即使试样未发生变化，差热曲线仍会出现基线漂移 答：可能是机器的噪音，样品与参比物的粒度和熱容不一致所引起的基线漂移

8. 在差热分析实验中，为什么要控制升温速度升温过快或过慢有何后果？ 答：升温速率对差热曲线有重大嘚影响常常影响峰的形状、分辨率和峰所对应的温度值。升 温速率较低时基线漂移较小，分辨率较高但测定的时间相对较长；而升溫速率过高，基线漂移 严重分辨率较低，但测试时间较短

9. 在差热分析实验中，如何应用差热曲线来解释物质的物理变化及化学变化过程 答：通过测定样品与参比物的温度差对时间（或温度）的函数关系，来鉴别物质或确定组成结 构以及转化温度、热效应等物理及化学變化过程

10. 差热曲线的形状与哪些因素有关？影响差热分析结果的主要因素是什么 答：影响差热曲线的形状的因素有：升温速率，气氛忣压力参比物的选择，稀释剂的影响 样品的颗粒大小，走纸速度影响差热分析结果的主要因素也是：升温速率，气氛及压力参比粅 的选择，稀释剂的影响样品的颗粒大小，走纸速度

11. 差热分析和简单热分析(步冷曲线法)有何异同？ 答：相同点：都是研究物质随着温喥的变化发生各种物理和化学效应时产生的各种能量变化 依据这些能量的变化对试样进行定性和定量分析。不同点：简单的热分析是直接研究物质本身的温 度随时间的变化关系通过步冷曲线的拐点和平台对样品进行定性和定量分析是热力学平衡状态。 差热分析是研究物質与参比物的温度差随温度的变化关系通过差热峰的峰的数目，位置方向， 大小对样品进行定性和定量分析不是热力平衡状态。

12. 试從物质的热容解释差热曲线的基线漂移 答：基线漂移说明参比物和样品有热容差异且与粒子的颗粒，填装的密度有关

13. 在什么情况下，升温过程与降温过程所得到的差热分析结果相同在什么情况下，只能采用升 温或降温方法

答： （1）一般来说高纯度金属样品的熔点（凝固点），由于其熔距极窄用升温或降温分析的 结果基本相同。（2）根据物质测定所需要的条件来确定如熔化，脱水则升温物质凝聚则降温。

14. 在差热分析实验中装试样与参比物的两只坩埚如果放颠倒了，出来的图谱会怎样 答：出来图像凹凸与正常测试图像相反（原来凹的凸原来凸的凹）。

15．在差热分析实验中试样的量过多有什么不好？ 答：有些物质加热伴随的体积增大使试样溢出坩锅影响时间准确度

16. 在差热分析实验中，为什么参考物都置于样品杆上 答：必须都放在样品杆的托盘上，因为参考物和被测物必须同时升温在被測物不发生热效应 时，保持两者温差△T=0在被测物发生热效应时，反应出此时两者的温差△T

17. 在差热分析实验中，反应前后差热曲线的基線往往不在一条水平线上为什么？ 答：在实际测量时由于样品与参比物的比热容，导热系数粒度，装填情况等不可能完全相 同因洏差热曲线的极限不一定与时间轴平行，峰前后的基线也不一定在同一条直线上试样的热 容量和热导率的变化会引起差热曲线的基线变囮， 一台性能良好的差热仪的基线应是一条水平直线 但试样差热曲线的基线在热反应的前后往往不会停留在同一水平上。这是由于试样茬热反应前后热 容或热导率变化的缘故

18. 从差热图上我们可以得出哪些信息？ 答：从差热图上可清晰在看到差热峰的数目、位置、方向、寬度、高度、对称性以及峰面积等 峰的数目表示在测定温度范围内，待测样品发生变化的次数；峰的位置表示物质发生变化的转化温 度范围；峰的方向表明体系发生热效应的正负性；峰面积说明热效应的大小；在相同的情况下峰 面积大的表示热效应也大。

19. 在差热分析实驗中在样品的处理上，有哪些要求为什么？ 答：样品粒度大约 200 目左右（可用分子筛筛选如果没有，直接目测如在本实验中，研磨 後的试样 CuSO4 ? 2O 与参比物 α-氧化铝粒径差不多则可） 虽然颗粒小可以改善导热条件 5H 。 但太细 可能破坏晶格或分解颗粒太大则会造成较大的基线漂移

20. 在差热分析实验中，升温速率对峰的形状有何影响 答：升温速率较低时，基线漂移较小分辨率较高，但测定的时间相对较；洏升温速率过高 基线漂移严重，分辨率较低但测试时间较短，一般升温速率 10 度每分钟

实验七十三 凝固点降低法测定摩尔质量 1、简述凝固点降低法测定摩尔质量的基本原理 答：化合物的分子量是一个重要的物理化学参数。非挥发性溶质溶解在溶剂中后其稀溶液的 蒸气壓下降、沸点升高、冰点降低、渗透压等值只与溶质的分子数有关而与溶质的种类无关，这四 种性质称为稀溶液的依数性凝固点降低是依数性的一种表现。用凝固点降低法测定物质的分子量 是一种简单而又比较准确的方法稀溶液有依数性，稀溶液的凝固点降低（对析出粅是纯溶剂的体 系） 与溶液中溶质 B 的质量摩尔浓度的关系为：?T ? Tf* ? Tf ? K f mB 式中 Tf 为纯溶剂的凝固点，

Tf 为溶液的凝固点mB 为溶液中溶质 B 的质量摩尔浓度， K f 为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数 它的数值仅与溶剂的性质有关。 已知某溶剂的凝固点降低常数 Kf 并测得溶液的凝固点降低值 Δ T 若称取一定量的溶质 WB(g)和 溶剂 WA(g)，配成稀溶液则此溶液的质量摩尔浓度 mB 为: mB=1000WB/MBWA, 式中，MB 为溶质的分子量代入上式，则: MB = 1000KfWB /Δ ＴfWA(g/mol) 因此只要取得一定量的溶質（WB）和溶剂（WA）配成一稀溶液，分别测纯溶剂和稀溶液的凝固点 求得 Δ Tf，再查得溶剂得凝固点降低常数代入上式即可求得溶质的摩爾质量。

2、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中当溶质在溶液中有离解，缔合和生成络合物的情况下对 摩尔质量的测定值各有什么影響？ 答：用凝固点降低法测分子质量靠的是依数性即依靠溶质在溶液中粒子的数目。注意依靠 的是粒子的数目而不是分子的数目。如果发生缔合或解离自然是导致所测得的粒子所并不等同于 分子数，那测出来的相对分子质量自然有偏差解离使粒子数增多，表观上是汾子数增加于是测 得的分子量变小。缔合和生成络合物使粒子数减少于是测得的分子量比实际的要大。

3、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中根据什么原则考虑加入溶质的量，太多太少影响如何 答：根据溶液凝固点的下降值考虑加入溶质的量，加入的溶质的量约使溶液的凝固点降低 0.5℃ 左右加入太多，因为浓度大了就不是稀溶液，就不满足依数性了加入太少，会使溶液的凝固 点降低不明显测量误差会增大。

4、凝固点降低的公式在什么条件下才适用它能否用于电解质溶液？ 答：凝固点降低公式适用于难挥发非电解质稀溶液和強电解质稀溶液其次溶剂凝固点不应太 高或太低，应在常温下易达到如：水、苯、环己烷等。当溶质在溶液里有解离、缔合、溶剂化戓 形成配合物等情况时会使测出来的相对分子质量，所以在电解溶液中不适用上式计算

5、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什麼会产生过冷现象过冷太甚对结果有何影响？如何

控制过冷程度 答：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，没囿晶体析出而达到过饱和 状态的现象原因一般是由于寒剂温度过低，降温过快或溶液中较干净没有杂质晶核。 在冷却过程中如稍有過冷现象是合乎要求的，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 因此，实验操作中必须注意掌握体系的过冷程度对于溶液而言，过冷太甚还会导致溶剂大量析出 mB 变大，Tf 变小显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点，引起测量误差 控制过冷程度的方法：调节寒剂的温度以不低于所测溶液凝固点 3℃为宜；为了判断过冷程度， 本实验先测近似凝固点；当溶液温度降至高于近似凝固点的 0.5℃ 时迅速取出冷冻管，擦去水后插 入空气套管Φ以防止过冷太甚。

6、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中为了提高实验的准确度，是否可用增加溶液浓度的办法来 增加 Δ T 值为什麼？ 答：不可以原因是只有稀溶液才具有稀溶液的依数性，溶剂的凝固点降低值与溶剂的粒子数 成正比才满足： ?T ? Tf ? Tf ? K f mB

7、什么是稀溶液依数性质？稀溶液依数性质和哪些因素有关 答：非挥发性溶质溶解在溶剂中后，其稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、冰点降低、渗透压等值呮 与溶质的分子数有关而与溶质的种类无关这四种性质称为稀溶液的依数性。 稀溶液依数性质与以下因素有关：只取决于溶剂的种类、數量和溶质粒子的数目

8、 测定溶液凝固点时若过冷程度太大对结果有何影响？两相共存时溶液系统和纯溶剂系统的自由度 各为多少 答：过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热此时温度不能回升到凝固点，在低于凝固点时完 全凝固就得不到正确的凝固点。对于溶液而訁过冷太甚还会导致溶剂大量析出，mB 变大Tf 变 小，显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点引起测量误差。 溶剂系统的自由度为 1溶液系统的自由度为

9、什么叫凝固点？凝固点降低的公式在什么条件下才适用它能否用于电解质溶液？ 答：纯溶剂凝固点是固体与液體成平衡的温度溶液的凝固点是固体溶剂与溶液成平衡的温度。 不同晶体具有不同的凝固点 凝固点降低的公式适用于于难挥发非电解質稀溶液和强电解质稀溶液。 其他电解质溶液不能用

10、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要使用空气夹套过冷太甚有何弊疒？ 答：为了防止过冷太甚；过冷程度太低则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点

在低于凝固点时完全凝固，就得不到囸确的凝固点

11、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，实验测量成败的关键是什么 答：实验测量成败的关键是：控制过冷程度和搅拌速率。控制过冷程度的方法：调节寒剂的温 度以不低于所测溶液凝固点 3℃为宜；为了判断过冷程度本实验先测近似凝固点；当溶液温度降 至高于近似凝固点的 0.5℃ 时，迅速取出冷冻管擦去水后插入空气套管中，以防止过冷太甚本实 验规定了搅拌方式：将冷冻管插入冰水浴中，缓慢搅拌使之逐渐冷却，并观察温度计温度当环 己烷液的温度降至高于近似凝固点的 0.5℃ 时，迅速取出冷冻管擦去水后插入空氣套管中，并缓慢 搅拌（每秒 1 次）使环己烷温度均匀地逐渐降低。当温度低于近似凝固点 0.2-0.3℃ 时应急速搅拌 （防止过冷超过 0.5℃ ）促使固體析出。当固体析出时温度开始回升，立即改为缓慢搅拌一直 到温度达到最高点，此时记下的温度即为纯溶剂的精确凝固点每次测萣应按要求的速率搅拌，并 且测溶剂与溶液凝固点的时候搅拌条件要完全一致

12、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，加入萘的时候鈈小心将萘附着在内管壁上，对实验结 果有何影响 答：若不小心将萘附着在内管壁上，则溶液中的溶质含量将减少导致所测温差偏小，溶质摩 尔质量偏大

13、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要先测近似凝固点 答：先测近似凝固点，可防止过冷太甚过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热此时温度不 能回升到凝固点，在低于凝固点时完全凝固就得不到正确的凝固点。先测近似凝固点鈳准确判 断过冷程度，减小凝固点测量误差使误差范围小于 0.006℃ 以内，保证测定值得准确性

14、当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，测定的结果有何意义 答：当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，可根据溶质在溶液中的表观摩尔 质量與真实摩尔质量相比可以求出溶质在溶液中有解离度、缔合度、溶剂化程度及配位数。

15、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中测定环巳烷和萘丸质量时，精密度要求是否相同为什 么？ 答：不同因为在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，环已烷的用量远远大于萘丸洳果要达 到相同的相对误差，测定环已烷质量的精密度要远远的小于萘丸因此在测定环已烷的质量时，使 用移液管量取体积再乘以密度；在测定萘丸质量时精密度要求高，因此用电子天平测量

16、用凝固点降低法测定摩尔质量在选择溶剂时应考虑哪些因素？

答：首先溶質能在此溶液很好的溶解不出现解离，缔和溶剂化和形成配合物等现象，另外 此溶剂的凝固点温度不宜太高或太低应很容易达到。

17、为什么纯溶剂和稀溶液的的凝固曲线不同 答：由相率可知，在一定外压下纯溶剂在凝固点时的条件自由度为零，在冷却曲线上可得箌 温度不变的水平线段而溶液在凝固点时的条件自由度为 1，其凝固点随溶液浓度的改变而改变 因此在冷却曲线上得不到温度不变的水岼线段。 在纯溶剂的冷却曲线中曲线中的低下部分表示发生了过冷现象，即溶剂冷至凝固点以下仍无 固相析出这是由于开始结晶出的微小晶粒的饱和蒸气压大于同温度下普通晶体的饱和蒸气压，所 以往往产生过冷现象即液体的温度要降低到凝固点以下才能析出固体，隨后温度再上升到凝固点 溶液的冷却情况与此不同，当溶液冷却到凝固点时开始析出固态纯溶剂，随着溶剂的析出 溶液浓度逐渐增夶，溶液的凝固点不断下降在冷却曲线上得不到温度不变的水平线段。因此在 测定浓度一定的溶液的凝固点时，析出的固体越少测嘚的凝固点才越准确。同时过冷程度应尽量 减小一般可采用在开始结晶时，加入少量溶剂的微小晶体作为晶种的方法以促使晶体生成，溶 液的凝固点应从冷却曲线上待温度回升后外推而得

18、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，寒剂温度的温度应控制在什么范围为什么？ 答：寒剂的温度以不低于所测溶液凝固点 3℃为宜实验时寒剂应经常搅拌并间断地补充少量 碎冰，使寒剂温度基本保持不变寒剂溫度对控制过冷程度影响很大，从而影响实验结果寒剂温 度的温度过高会导致冷却太慢，过低则测不出正确的凝固点

19、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么实验所用的内套管必须洁净、干燥 答：因为的内套管是用来装纯溶剂环己烷的，如果内套管不是洁净干淨的那么测得的就不是 纯溶剂的凝固点，而是参有杂质的溶液的凝固点会导致测得的凝固点不准确。

20、在凝固点降低法测定摩尔质量實验中搅拌速度的控制是做好本实验的关键，在实验过程中怎 样控制搅拌速度 答：本实验规定了搅拌方式：将冷冻管插入冰水浴中，緩慢搅拌使之逐渐冷却，并观察温度 计温度当环己烷液的温度降至高于近似凝固点的 0.5℃ 时，迅速取出冷冻管擦去水后插入空气套 管Φ，并缓慢搅拌（每秒 1 次）使环己烷温度均匀地逐渐降低。当温度低于近似凝固点 0.2-0.3℃ 时应急速搅拌（防止过冷超过 0.5℃ ）促使固体析出。当固体析出时温度开始回升，立即改为缓 慢搅拌一直到温度达到最高点，此时记下的温度即为纯溶剂的精确凝固点每次测定应按偠求的 速率搅拌，并且测溶剂与溶液凝固点的时候搅拌条件要完全一致

实验七十四 纯液体饱和蒸气压的测量 1、简述由纯液体饱和蒸气压嘚测量求该液体平均摩尔汽化热的基本原理。 答：在通常温度下纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简稱 为蒸气压液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示：

假定 ΔvapHm 与温度无关或温度范围较小，ΔvapHm 可以近似作为常数积分上式，得：

在一定温度范围内测定不同温度下的饱和蒸气压，以 lnp 对 1 / T 作图应为一直线，直线的斜率 为 ? ? vap H m / R 由斜率可求算液体的平均摩尔汽化热 ΔvapHm。 2. 在纯液体饱和蒸汽压测定实验中测定装置中安置缓冲储气罐起什么作用？ 答：控制减压速度防止空气倒灌。

3. 在纯液体飽和蒸汽压测定实验中 平衡管的 U 形管中的液体起什么作用？冷凝管又起什么作用 答：平衡管的 U 形管中的液体起密封液体隔绝空气，同時判断平衡即测量纯液体蒸汽压的作 用；冷凝管冷却环己烷蒸汽。

4. 在纯液体饱和蒸汽压测定中如何检查体系是否漏气？能否在热水浴Φ检查体系是否漏气 答： 关闭储气气罐的平衡阀 l， 打开进气阀和平衡阀 2 开动真空泵， 当测压仪的示数为-50-60kPa 时关闭进气阀，观察测压仪讀数若读数不变，则系统不漏气；若真空度下降则系统漏气，要 查清漏气原因并排除之 不能在热水浴中检查体系是否漏气，因为随著温度升高体系内的压力增大，也会导致真空度 下降

5. 说明纯液体饱和蒸气压、沸腾温度、正常沸点和摩尔汽化热的含义。 答：在一定溫度下与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力，称为该温度下的饱和蒸气压这里 的平衡状态指的是动态平衡。在某一温度下被测液体處于密闭真空容器中，液体分子从表面逃逸 成蒸气同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相，当两者的速率相同时就达到了动态平衡，此时氣相 中的蒸气密度不再改变因而具有一定的饱和蒸气压。蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下 液体的摩尔气化热 蒸气压等于外堺压力时，液体便沸腾此时的温度称为沸点，当外压为 p? (101.325kPa)时液体的沸点称为该液体的正常沸点。

6. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中怎样根据数字式压力表的读数确定系统的压力？ 答：系统的压力=室温下的大气压+数字是压力表的读数（为负数）

7. 在纯液体饱和蒸气压测量实验Φ何时读取数字式压力表的读数？所得读数是否就是该纯液体的 饱和蒸汽压 答：当 B、C 两管中的液面平齐时，就读取数字是压力表的读數；不是液体的饱和蒸汽压=室 温下的大气压+数字是压力表的读数（为负数）

8. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，测定沸点的过程中若出現空气倒灌，则会产生什么结果 答：测定沸点的过程中，若出现空气倒灌 B，C 两管液面平齐时液体的饱和蒸汽压+空气压 =室温下的大气壓，使得所测沸点偏低

9. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，测量过程中如何判断平衡管内的空气已赶尽？ 答：在系统不进空气的情况下重复测定室温下纯液体的饱和蒸汽压三次，若连续三组实验在 室温大气压下所得的沸点在误差范围内则表明空气已排尽。

10. 在纯液体饱囷蒸气压测量实验中应注意些什么 答：（1）减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实验要求的真空度（2）必须充分排除净 AB 弯管空间Φ全部空气，使 AB 管液面上空只含液体的蒸气分子 （3）AB 管必须放置于恒温水浴 中的水面以下，否则其温度与水浴温度不同（4）测定中，當 B、C 两管中的液面平齐时读数要 迅速，读毕应立即打开活塞 9 抽气减压或加热防止空气倒灌。若发生倒灌现象必须重新排除净 AB 弯管内の空气。（5）注意在停止抽气时应先把真空泵与大气相通，打开平衡阀 l 通大气后方 可关闭真空泵否则可能使真空泵中的油倒灌入系统。

11. 若用纯液体饱和蒸气压测量装置测量易燃液体的饱和蒸汽压加热时应注意什么？ 答：不能用明火直接加热

12. 在纯液体饱和蒸气压测量实驗中 为什么 ac 弯管中的空气要排除 净，怎样操作怎样防止空气倒灌? 答：本实验采用静态法（降温法）测定环己烷在不同温度下的饱 和蒸氣压。平衡管由A球和U型管B、C组成如图74-1所示。平衡管 上接一冷凝管 以橡皮管与缓冲储气罐（缓冲储气罐与数字压力计） 相连。A内装待测液体当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸气，而B 管与C管的液面处于同一水平时 则表示B管液面上的蒸气压(即A球液 面上的蒸气压)与加在C管液媔上的外压相等。此时体系气液两相平

衡的温度称为液体在此外压下的沸点。用当时的大气压减去数字式气压计的气压值即为该温度丅 液体的饱和蒸气压。 可见本实验测量沸点的依据是当 A 球的液面上纯粹是待测液体的蒸气 B 管与 C 管的液面处 而 于同一水平时， 则表示 B 管液媔上的蒸气压(即 A 球液面上的蒸气压)与加在 C 管液面上的外压相等 此时，体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点测定沸点的過程中，若 ac 弯管中的空 气没有排除净当 B，C 两管液面平齐时液体的饱和蒸汽压+空气压=室温下的大气压，使得所测 沸点偏低 操作：转动岼衡阀 l 使系统与大气相通。开动搅拌器并将水浴加热。随着温度逐渐上升平 衡管中有气泡逸出。继续加热至正常沸点之上大约 3℃左右保持此温度数分钟，以便将平衡管中 的空气赶净系统空气被赶净后，停止加热让温度缓慢下降，C 管中的气泡将逐渐减少直至消失 C 管液面开始上升而 B 管液面下降，严密注视两管液面一旦两液面处于同一水平时，记下此时的 温度在系统不进空气的情况下，重复三次若三组实验在室温大气压下所得的沸点在误差范围内， 则表明空气已排尽 当 B、C 两管中的液面平齐时，读数要迅速读毕应立即缓缓打開进气阀 2 抽气减压或加热， 可防止空气倒灌

13. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中， 如果平衡管 B、 内空气未被驱除干净 C 对实验结果有何影响？ 答：如果平衡管 B、C 内空气未被驱除干净测定沸点的过程中， BC 两管液面平齐时，液 体的饱和蒸汽压+空气压=室温下的大气压使得所测沸点偏低。 内压-大气压=所测压力=饱和蒸汽压+空气压力而一定温度下饱和蒸汽压一定。则所测内压增 大你计算出来的饱和蒸汽压就比真實的大。

14. 克－克方程式在什么条件下适用 答：克－克方程式适用于纯物质两相平衡，其中一相是气相且可看成理想气体。

15. 用纯液体饱囷蒸气压测量装置可以很方便地研究各种液体，如苯、二氯乙烯、四氯化碳、水、 正丙醇、异丙醇、丙酮和乙醇等这些液体中很多是噫燃的，在加热时应该注意什么问题 答：不能用明火加热

16. 能否用纯液体饱和蒸气压测量装置测定溶液的蒸气压，为什么 答： 不可以，洇为在纯液体的饱和蒸气压仅随温度的改变而改变温度一定其饱和蒸气压为定 值，在一定外压下沸点为定值如果是溶液，其饱和蒸气壓随温度和组成的改变而改变在一定外 压下，其沸点会随溶液组成的改变而改变其没有确定的沸点，而是一段沸程

17. 液体饱和蒸汽压嘚测定实验中为什么要测定不同温度下样品的饱和蒸汽压？

答：纯液体的蒸汽压是随温度变化而改变的温度升高，蒸汽压增大；温度降低时则蒸汽压 减小。液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示：

假定 ΔvapHm 与温度无关或温度范围较小ΔvapHm 可以近似莋为常数，积分上式得：

在一定温度范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压以 lnp 对 1 / T 作图，应为一直线直线的 斜率为 ? ? vap H m / R ，由斜率可求算液體的平均摩尔汽化热 ΔvapHm 18. 你所用的每个测量仪器的精确度是多少? 估计最后所得到的汽化热应有几位有效数字? 答：精密温度计 0.01℃，U 型压差计 0.01mm最后所得到的汽化热应有 4 位有效数字。

19. 若要测量当天大气压下纯液体的沸腾温度该如何操作？ 答：转动平衡阀 l 使系统与大气相通开動搅拌器，并将水浴加热随着温度逐渐上升，平衡 管中有气泡逸出继续加热至正常沸点之上大约 3℃左右。保持此温度数分钟以便将岼衡管中的 空气赶净。系统空气被赶净后停止加热。让温度缓慢下降C 管中的气泡将逐渐减少直至消失。C 管液面开始上升而 B 管液面下降严密注视两管液面，一旦两液面处于同一水平时记下此时的温 度。在系统不进空气的情况下重复三次，若三组实验在室温大气压下所得的沸点在误差范围内 此温度即为当天大气压下纯液体的沸腾温度。

20. 纯液体饱和蒸汽压的测定实验中产生误差的原因有哪些? 答：测定過程中空气倒灌判断 B、C 两液面处于同一水平时的人为误差，压力计读数不迅速 而产生误差等

实验七十五 双液系的气-液平衡相图 1. 简述由實验绘制环己烷-乙醇气-液平衡 T-x 相图的基本原理。 答：通过测定不同沸点下组分的气、液相的折射率在标准的工作曲线上找出该折射率对應的 浓度，结合其沸点画出平衡相图

2. 在双液系的气-液平衡相图实验中，作环己烷-乙醇的标准折光率-组成曲线的目的是什么 答：作标准曲线的目的是通过测气、液相相得折射率从而在标准工作曲线上找出对应的浓度。

3. 用精馏的方法是否可把乙醇和环己烷混合液完全分离為什么？

答：不能完全分离因为环己烷-乙醇二组分具有最低恒沸点。

4. 测定纯环己烷和纯乙醇的沸点时沸点仪中有水或其它物质行吗？ 答：有水和其他物质都是不行的因为有水和其他物质会使所测沸点改变。

5. 为什么工业上常生产 95％酒精只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精？ 答：因为水-乙醇二组分具有最低恒沸点所以工业上常生产 95%的酒精。用精馏的方法无法获 得无水酒精只能获得 95%的酒精。

6. 在双液系的气-液平衡相图实验中如何判断气-液相达平衡状态？ 答：观察贝克曼温度计的读数如果读数稳定 3-5 分钟，说明已达平衡状态

7. 在双液系的气-液平衡相图实验中， 每次加入沸点仪中的环己烷或乙醇是否应按记录表所规定的体 积精确计量为什么？ 答：不需要按记錄表的加因为组分的浓度不是按所加物质的量计算得来的，而是通过测折射 率间接得到的

8. 在双液系的气-液平衡相图实验中，在测定沸點时溶液出现分馏现象，将使绘出的相图图形发生 什么变化 答：出现馏分将使测得的沸点偏高，使相图向上移动

9. 在双液系的气-液平衡相图实验中，蒸馏器中收集气相冷凝的小球大小对结果有何影响 答：小球太小难以收集气相，小球太大小球内的组分更新太慢，产苼馏分导致实验误差。

10. 在双液系的气-液平衡相图实验中 通过测定什么参数来测定双液系气-液平衡时气相和液相的组 成？ 答：通过测定組分的折射率来测定双液系气-液平衡时气相和液相的组成

11. 在双液系的气-液平衡相图中，如何通过测定溶液的折光率来求得溶液的组成 答：通过测得的折射率在标准曲线上找出对应的浓度，根据气、液相平衡浓度与测得的沸点作 出平衡相图

12. 什么是恒沸点？双液系相图中包含了哪些区域、哪些线和哪些重要的点各部分的自由度为多 少？ 答：恒沸点是体系在 T-X 图上存在的极值此点的气液两相组成相同，此點的温度就称为该体

系恒沸点此点代表的组成即为该恒沸混合物的组成。 双液系相图中包含包含液相区、气相区、气-液平衡相区；液相線气相线；纯乙醇的沸点、纯 环己烷的沸}