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正文內(nèi)容

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告模版(編輯修改稿)

2024-10-13 20:17 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 1989:103第 16 頁[17] [J].河北北方學(xué)院(自然科學(xué)版),2009 [18] (第三版)[M].北京:高等教育出版社,1989:37第 17 頁第二篇:物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)大三上學(xué)期實(shí)驗(yàn)一恒溫槽 :恒溫槽之所以能維持恒溫,主要是依靠恒溫控制器來控制恒溫槽的熱平衡。當(dāng)恒溫槽因?qū)ν馍岫顾疁亟档蜁r(shí),恒溫控制器就使恒溫槽內(nèi)的加熱器工作,待加熱到所需溫度時(shí),它又使加熱器停止加熱,保持恒定水溫。:玻璃恒溫水浴精密數(shù)字溫度溫差儀 :恒溫槽靈敏度te=177。(t1t2)/2(t1為最高溫度,t2為最低溫度),靈敏度曲線(溫度時(shí)間):⑴恒溫槽主要由哪幾個(gè)部分組成,各部分作用是什么?答:①浴槽:盛裝介質(zhì)②加熱器:加熱槽內(nèi)物質(zhì)③攪拌器:迅速傳遞熱量,使槽內(nèi)各部分溫度均勻④溫度計(jì):觀察槽內(nèi)物質(zhì)溫度⑤感溫元件:感應(yīng)溫度,指示加熱器工作⑥溫度控制器:溫度降低時(shí),指示加熱器工作,溫度升高時(shí),只是加熱器停止工作。⑵對于提高恒溫槽的靈敏度,可以哪些方面改進(jìn)?答:①恒溫槽的熱容要大些,傳熱質(zhì)的熱容越大越好。②盡可能加快電熱器與接觸溫度計(jì)間傳熱的速度,為此要使感溫元件的熱容盡量小,感溫元件與電熱器間距離要近一些,攪拌器效率要高。③做調(diào)節(jié)溫度的加熱器功率要小。⑶如果所需恒定的溫度低于室溫如何裝備恒溫槽?答:通過輔助裝臵引入低溫,如使用冰水混合物冰水浴,或者溶解吸熱的鹽類鹽水浴冷卻(硝銨,鎂鹽等)實(shí)驗(yàn)二燃燒焓 1實(shí)驗(yàn)原理:將一定量的待測物質(zhì)在氧彈中完全燃燒,燃燒時(shí)放出的熱量使熱量計(jì)本身及氧彈周圍介質(zhì)的溫度升高,通過測定燃燒前后熱量計(jì)溫度的變化值,就可以算出該樣品的燃燒熱,其關(guān)系式為mQv=C△TQ點(diǎn)火絲m點(diǎn)火絲。2儀器與藥品:氧彈熱量計(jì) 壓片機(jī) 精密數(shù)字溫度溫差儀 萘 苯甲酸 3數(shù)據(jù)處理:雷諾溫度校正曲線將燃燒前后歷次觀測到的水溫記錄下來,并作圖,連成abcd線。圖中b點(diǎn)相當(dāng)于開始燃燒之點(diǎn),c點(diǎn)為觀測到的最高溫度點(diǎn),由于熱量計(jì)與外界的熱量交換,曲線ab及cd常常發(fā)生傾斜。取b點(diǎn)所對應(yīng)的溫度T1,c點(diǎn)所對應(yīng)的溫度T2,其平均溫度(T1+T2)/2為T,經(jīng)過T點(diǎn)作橫坐標(biāo)的平行線TO39。,與折線abcd相交于O39。點(diǎn),然后過O39。點(diǎn)作垂直線AB,此線與ab線和cd線的延長線交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),則E點(diǎn)和F點(diǎn)所表示的溫度差即為欲求溫度的升高值ΔT。EE來的熱量所造成熱量計(jì)溫度的升高,這部分必須扣除;而FF境輻射出熱量而造成熱量計(jì)溫度的降低,因此這部分必須加入。經(jīng)過這樣校正后的溫差表示由于樣品燃燒使熱量計(jì)溫度升高的數(shù)值。必須注意,應(yīng)用這種作圖法進(jìn)行校正時(shí),量熱計(jì)的溫度和外界環(huán)境溫度不宜相差太大(最好不超過2~3℃),否則會引起誤差。△cHm=Qp=Qv+RT∑∨B(g)Qv=(C△TQ點(diǎn)火絲m點(diǎn)火絲)/m 誤差R=|△cHm理論△cHm實(shí)際|/△cHm理論 :⑴說明定容燃燒熱和定壓燃燒熱的差別和相互關(guān)系 答:定容燃燒熱是在密閉剛性容器里發(fā)生的燃燒熱,定壓燃燒熱則是在具有可移動壁里發(fā)生的燃燒熱,壁內(nèi)外壓相等,所以燃燒前后其壓強(qiáng)不變。一般來說,燃燒時(shí),會放熱,產(chǎn)氣,如果是在定容里,那壓強(qiáng)就會升高,這會儲存一部分能量,所以釋放出來的熱就比較少。而定壓則不會儲存這部分能量,所以會把這部分能量以做體積功的形式釋放出來,因此,量會比較大些。⑵簡述裝臵氧彈和拆開氧彈的操作過程答:裝氧彈:擰開氧彈蓋,將其內(nèi)壁擦干凈,特別是電極下端的不銹鋼接柱更應(yīng)擦干凈。接著小心的將壓好的片狀試樣的點(diǎn)火絲兩端分別緊繞在電極的下端,然后旋緊氧彈蓋。拆開氧彈:首先要把氧彈的出氣口打開,放出余氣,然后才慢慢旋開蓋子。⑶為什么實(shí)驗(yàn)測量得到的溫度差值要經(jīng)過作圖法進(jìn)行校正? 答:量熱計(jì)熱量的散失無法避免,這可以是由于環(huán)境向量熱計(jì)輻射進(jìn)熱量而使其溫度升高,也可以是由于量熱計(jì)向環(huán)境輻射了熱量而使量熱計(jì)的溫度降低。因此燃燒前后溫度的改變值不能直接準(zhǔn)確測量,而必須經(jīng)過作圖法進(jìn)行校正。因?yàn)榄h(huán)境向量熱計(jì)輻射進(jìn)熱量而使量熱計(jì)溫度升高,這部分溫度必須扣除;而量熱計(jì)向環(huán)境輻射了熱量而使量熱計(jì)的溫度降低,這部分溫度必須加入。經(jīng)過校正后的溫度差才表示由于樣品燃燒使量熱計(jì)溫度升高的數(shù)值。⑷ 使用氧氣剛瓶和減壓閥時(shí)有哪些注意事項(xiàng)。答:氧氣瓶是高壓氣體容器,使用時(shí)一定要注意安全。首先要弄清楚怎么使用:連接好氧彈后,旋緊減壓閥,使壓力表上讀數(shù)為15atm,充氣3分鐘,然后旋松減壓閥,取下氧彈,關(guān)閉氧氣剛瓶上端的閥門,操作完畢。:實(shí)驗(yàn)成功的條件是什么?答:樣品是否完全燃燒,燃燒放出的熱量盡可能全部傳遞給量熱計(jì)和水,幾乎不與環(huán)境發(fā)生熱交換。實(shí)驗(yàn)三中和焓 1實(shí)驗(yàn)原理:1mol一元強(qiáng)酸溶液和1mol一元強(qiáng)堿混合時(shí),所產(chǎn)生的中和熱不隨酸或堿的種類而改變,因?yàn)楦鹘M全部電離H+OH=H2O △H中和=〃mol1 若強(qiáng)堿中和弱酸時(shí),首先是弱酸進(jìn)行解離,然后進(jìn)行中和反應(yīng):CH3COOH=H+CH3COO.△H解離 H+OH=H2O.△H中和總:CH3COOH+OH=H2O+CH3COO △H △H是弱酸與強(qiáng)堿中和反應(yīng)總的熱效應(yīng),它包括中和熱和解離熱兩部分,由蓋斯定律可求得△H解離=△H△H中和 2儀器與藥品:SWCZH中和熱(焓)測定裝臵 3數(shù)據(jù)處理: 熱量計(jì)常數(shù)K:K=UIt/△T1=PT/△T1 △rH中和=1000K△T2/CV.△rHm=1000K△T3/CV △rH解離=△rHm△rH中和誤差R=|△rH解離理論△rH解離實(shí)際|/△rH解離理論 4課后題:⑴本實(shí)驗(yàn)是用電熱法標(biāo)定熱量計(jì)的熱容C,能否改用其他方法?請?jiān)O(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來。答:實(shí)驗(yàn)前十分鐘,用較小的功率攪拌蒸餾水后,再用遠(yuǎn)大于之前的功率攪拌蒸餾水,○C左右,再轉(zhuǎn)為較小功率,作圖得出△T,根據(jù)K=PT/△T求出K值。⑵試分析影響本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素有哪些?答:系統(tǒng)保溫效果要好,保溫裝臵要干燥,電流電壓值高低,即引入系統(tǒng)熱量不要太高太低,同時(shí)升溫速度不易太快,酸堿充分快速混合⑶中和焓除了與溫度、壓力有關(guān)外,還與濃度有關(guān),如何測量無限稀釋時(shí)的中和焓?答:在一定的溫度下,測得不同濃度的中和熱,再做溫度與中和熱的曲線,通過取極限的方式,測得無線稀釋時(shí)的中和熱。實(shí)驗(yàn)四溶解焓 1實(shí)驗(yàn)原理:鹽類的溶解通常包含晶格的破壞和離子的溶劑化兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程。前者為吸熱過程,后者為放熱過程。溶解熱則是兩過程熱效應(yīng)的總和,因此,鹽溶解過程是吸熱還是放熱,是由兩過程熱效應(yīng)的相對大小所決定的。溶解熱的測定是在絕熱式熱量計(jì)中進(jìn)行的,根據(jù)熱量計(jì)中溫度的變化,即可算出熱效應(yīng)。最簡單的熱量計(jì)就是保溫瓶(杜瓦瓶)。:精密數(shù)字溫度溫差儀 溶解熱實(shí)驗(yàn)裝臵 數(shù)字穩(wěn)壓電源 :熱量計(jì)常數(shù)K:K=UIt/△T=PT/△T KCL的摩爾溶解焓:△Hm,kcl=(mkcl Ckcl |△T|+K |△T|)Mkcl/mkcl :⑴為什么要用雷諾曲線對△T進(jìn)行校正,如何校正?答:因?yàn)闊崃康纳⑹c增加是無法完全避免的,所以溫度的變化值是不準(zhǔn)確的,所以需要用雷諾曲線對△T進(jìn)行校正。將燃燒前后歷次觀測到的水溫記錄下來,并作圖,連成abcd線。圖中b點(diǎn)相當(dāng)于開始燃燒之點(diǎn),c點(diǎn)為觀測到的最高溫度點(diǎn),取b點(diǎn)所對應(yīng)的溫度T1,c點(diǎn)所對應(yīng)的溫度T2,其平均溫度(T1+T2)/2為T,經(jīng)過T點(diǎn)作橫坐標(biāo)的平行線TO39。,與折線abcd相交于O39。點(diǎn),然后過O39。點(diǎn)作垂直線AB,此線與ab線和cd線的延長線交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),則E點(diǎn)和F點(diǎn)所表示的溫度差即為欲求溫度的升高值ΔT。⑵熱量計(jì)熱容C還可以用什么方法測定?答:用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法測定。用已知溶解熱的鹽如(KNO3)使其溶于定量水中,測得溶解前后溫度的變化△T,△Hm已知,即可得出C值。,為什么?答:將稱量紙卷成漏斗狀,勻速而緩慢地倒入藥品,使KCL能均勻的溶解,不致由于藥品加入太快而使局部溫度改變太快。,為什么?答:用手順時(shí)針勻速的搖動熱量計(jì),使熱量計(jì)中的溫度均勻傳遞,使金屬探頭檢測到準(zhǔn)確的溫度。,目的是什么? 答:使藥品容易溶解。實(shí)驗(yàn)五甲基紅的酸解離平衡常數(shù)的測定 1實(shí)驗(yàn)原理:HMR(酸形式)=H+MR(堿形式)其離解平衡常數(shù):K=[H][MR]/[HMR] PK=PH㏒[MR]/[HMR]分光光度計(jì)法 :分光光度計(jì) PH計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)甲基紅溶液 :AA=KA,HMR[HMR]L+KA,MR[MR]L AB=KB,HMR[HMR]L+KB,MR[MR]L PK=PH㏒[MR]/[HMR] 誤差: ⑴本實(shí)驗(yàn)中,溫度對測定結(jié)果有何影響?采取哪些措施可以減少因此引起的實(shí)驗(yàn)誤差? 答:溫度對PH酸度計(jì)測定溶液PH的影響較大,將裝有溶液的燒杯臵于恒溫水浴中。⑵甲基紅酸式吸收曲線的交點(diǎn),稱為“等色點(diǎn)”,討論在等色點(diǎn)處吸收光和甲基紅濃度的關(guān)系。答:兩吸收曲線交點(diǎn)時(shí)等濃度存在,左側(cè)堿存在形式較多,右側(cè)酸存在形式較多,吸光度和甲基紅濃度符合朗伯定律。⑶為什么要用相對濃度?為什么可以用相對濃度?答:由于HMR和MR兩者在可見光譜范圍內(nèi)具有強(qiáng)的吸收峰,溶液離子濃度的變化對它的酸離解平衡常數(shù)沒有顯著的影響,而在簡單的緩沖體系中就很容易使顏色在PH=46范圍內(nèi)改變,因此比值[MR]/[HMR]可用分光度法測定而求得。⑷在吸光度測定中,應(yīng)該怎樣選用比色皿? 答:選擇不同長度的比色皿應(yīng)視分析樣品的吸光度而定,當(dāng)比色液的顏色較淡時(shí),應(yīng)選用光程長度較大的比色皿,當(dāng)比色液的顏色較深時(shí),應(yīng)選用光程長度較小的比色皿,本實(shí)驗(yàn)采用1cm較小的比色皿。實(shí)驗(yàn)六凝固點(diǎn)降低 1實(shí)驗(yàn)原理:當(dāng)指定了溶劑的種類和數(shù)量后,凝固點(diǎn)降低值取決于所含溶質(zhì)的數(shù)目,即溶劑的凝固點(diǎn)降△低值與溶液的濃度成正比,則△T=ToT=Kf〃m(To溶劑凝固點(diǎn),T溶液凝固點(diǎn))則MB=Kf〃mB/△TfmA 2儀器與藥品:SWCLG凝固點(diǎn)實(shí)驗(yàn)裝臵 SWCⅡD精密數(shù)字溫度溫差儀 環(huán)己烷 萘 :△Tf=Tf*Tf=Kf〃bB bB=mB/MB/mA MB=Kf〃mB/△TfmA :⑴凝固點(diǎn)降低法測定溶質(zhì)分子摩爾質(zhì)量的公式在什么條件下才能適用? 答:稀溶液中且溶質(zhì)在溶液中不發(fā)生解離和締合等的情況下才能適用。⑵什么原因可能造成過冷太甚?若過冷太甚,所測溶液凝固點(diǎn)偏低還是偏高?由此所得的摩爾質(zhì)量偏低還是偏高?答:溶劑溫度過低會造成過冷太甚。使凝固點(diǎn)偏低,從而使摩爾質(zhì)量偏低。⑶在冷卻過程中,冷凍管內(nèi)固、液相之間和冷劑之間有哪些熱交換?它們對凝固點(diǎn)的測定有何影響?答:熱交換有:冷凍管中液相放出熱量而轉(zhuǎn)化為固相,冷劑從冷凍管周圍吸收熱量。當(dāng)析出固相后,溫度不回升到平衡溫度,不能保持一恒定值,因部分溶劑凝固后,剩余的濃度逐漸增大,平衡溫度要逐漸下降,如果溶液的過冷程度不大,可以將溫度回升到最高值作為凝固點(diǎn),若過冷太甚,凝固的溶劑過多,溶液的濃度變化過大,使得凝固點(diǎn)偏低。⑷加入溶劑中的溶質(zhì)的量應(yīng)如何確定?加入量過多或過少將會有何影響? 答:加入溶劑中溶質(zhì)的量應(yīng)該根據(jù)它在溶劑中的溶解度來確定,因?yàn)槟厅c(diǎn)降低是稀溶液的依數(shù)性,所以應(yīng)當(dāng)保證溶質(zhì)的量既能使溶液的凝固點(diǎn)降低值不是太小,容易測定,又要保證是稀溶液這個(gè)前提。如果加入量過多,一方面會導(dǎo)致凝固點(diǎn)下降過多,不利于凝固點(diǎn)的測定,另一方面有可能超出了稀溶液的范圍而不具有依數(shù)性,過少則會使凝固點(diǎn)下降不明顯,也不易測定并且實(shí)驗(yàn)誤差增大。⑸當(dāng)溶質(zhì)在溶液中有解離、締合和生成配合物的情況時(shí),對摩爾質(zhì)量測定值的影響如何?答:解離使?jié)舛仍龃?,溫差變大,相對分子質(zhì)量測定值偏小。締合生成締合物使?jié)舛冉档?,溫差變小,相對分子質(zhì)量測定值偏大。⑹影響凝固點(diǎn)精確測量的因素有哪些?答:冰水浴溫度控制在3○C左右,溶液過冷,攪拌速度的控制。實(shí)驗(yàn)七液體飽和蒸汽壓的測定 1實(shí)驗(yàn)原理 在一定溫度下,與液體處于平衡狀態(tài)的蒸汽的壓力稱為該溫度下液體的飽和蒸汽壓。液體的飽和蒸汽壓溫度的關(guān)系可用克勞修斯克拉佩龍方程表示d㏑P/dT=△vapHm/RT2(△vapHm為液體摩爾汽化熱)。若在較小的溫度變化內(nèi),視△vapHm為常數(shù),㏑P=△vapHm/RT+C或㏑P=A/T+C,C為常數(shù),A=△vapHm/R,以㏑P對1/T作圖可得一條直線,由該直線斜率可得液體的摩爾氣化焓△vapHm=AR,同時(shí)從圖上可求出液體的正常沸點(diǎn)。2儀器與藥品:SHBⅢA循環(huán)式多用真空泵 DPAF(真空)精密數(shù)字壓力計(jì) 飽和蒸汽壓實(shí)驗(yàn)裝臵緩沖儲氣罐 SYPⅢ玻璃恒溫水浴 等壓計(jì) 冷凝管 乙醇 3數(shù)據(jù)處理 △vapHm=AR△vapHm/RT+C 4課后題:⑴在實(shí)驗(yàn)過程中為什么要防止空氣倒灌?如果在等壓計(jì)Ⅰ球與Ⅱ球之間有氣體,對測定沸點(diǎn)有何影響?其結(jié)果如何?怎樣判斷空氣已被趕凈? 答:如果發(fā)生空氣倒灌現(xiàn)象,則測得系統(tǒng)氣壓不是乙醇蒸汽壓。氣壓計(jì)與管之間有空氣進(jìn)入影響測定沸點(diǎn)準(zhǔn)確度,結(jié)果偏大。當(dāng)水浴溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí),打開真空泵使沸騰緩和,小心調(diào)節(jié)左上角和右下角旋鈕,使其成為真空,讓其再次沸騰23min,此時(shí)
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