【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)