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正文內(nèi)容

1燃燒熱的的測定(已改無錯(cuò)字)

2022-10-04 13:21:07 本頁面
  

【正文】 3 00 .0 0 3 50 .0 0 4 00 .0 0 4 50 .0 0 5 00 .0 0 5 50 .0 0 6 0conductance / (S *m 2 / mol )c 1 / 2/ ( m o l/L ) 1 / 2 ∵ mmAc????? 由 縱坐標(biāo)可知, c=0, ∴ m ?? ? (Sm2mol1) (3)計(jì)算 mHAc?? ? ? 解: ∵ m H A c m H C l m N a A c m N a C l? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ∴ mHAc?? = + - = (Sm2mol1) (4)計(jì)算醋酸在不同濃度時(shí)的離解度及離解常數(shù)。 c/(molL1) α Kc c1/2 (5)以 1m mc? ??作圖,得一直線,由其斜率 2()mcK?? 求出 cK ,并與計(jì)算結(jié)果作比教。 cλm 105 105 105 105 105 1/λm 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫:格式規(guī)范、字跡工整、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不得涂改、要有誤差 分析。 100 200 300 400 500 600 700 8000 .0 0 00 .0 0 50 .0 1 00 .0 1 50 .0 2 00 .0 2 50 .0 3 0 解:由圖得斜率 K= 2m()cK?? = 108 ∴ cK =2m()cK??= 8 10()?? =105 (6)實(shí)驗(yàn) 結(jié)論。 對于一個(gè)固定的電導(dǎo)電極,電極常數(shù) Lk L? ,而 m? 隨濃度而變,對于強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液 mmAc????? ,從 m? 與 c 的直線關(guān)系而求得 m?? ,而HAc 為弱電解質(zhì) m H A c m H C l m N a A c m N a C l? ? ? ?? ? ? ?? ? ?,離解度 mm?? ??? ,理解常數(shù) 21cK? ??? ?,因此測定不同濃度下的 m? 可求出離解度 α 和離解常數(shù)Kα。 (7)實(shí)驗(yàn)誤差分析。 1. 配制溶液的濃度存在誤差。 2. 測定電阻 R 時(shí)存在誤差,可能所測得的 R 值,并未使電橋達(dá)到平衡。 3. 長時(shí)間測平衡電阻,會(huì)使電阻值偏大。 恒溫槽恒溫沒有控制好,溫度會(huì)對平衡電阻的測量造成影響。 1/λm cλm /103 14 電動(dòng)勢的測定及其應(yīng)用 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1.掌握對消法測定電池電動(dòng)勢的原理及電 子電位差計(jì)的使用。 2.學(xué)會(huì)制備二類電極和鹽橋。 二、實(shí)驗(yàn)原理 原電池由兩個(gè) “半電池 ”組成,每一個(gè)半電池中有一個(gè)電極和相應(yīng)的溶液。由不同的半電池可以組成各式各樣的原電池。其電動(dòng)勢為組成電池的兩個(gè)半電池的電極電勢的代數(shù)和。 ( ) ( )l n l n( ) ( )aaR T R TE n F a n F a??? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?右 左還 原 還 原正 右 左 右 左負(fù) 右 左氧 化 氧 化 = = 式中 ?正 、 ?負(fù) 即為電極電勢值,其是一個(gè)相對值,測定相對標(biāo)準(zhǔn)選取氫電極,甘汞電極,銀-氯化銀電極等。 通過對電池電動(dòng)勢的測定,可計(jì) 算某些反應(yīng)的 rmH? , rmS? , rmG?等熱力學(xué)函數(shù),電解質(zhì)的平均活度系數(shù) 177。? ,難溶鹽的 spK 和溶液的 pH值等數(shù)值 (用電動(dòng)勢的方法求如上數(shù)據(jù)必須有能夠設(shè)計(jì)成電池的可逆電池,而該電池反應(yīng)就是所要求的化學(xué)反應(yīng) )。例如用電動(dòng)勢法求 AgCl的 Ksp值,需 設(shè)計(jì)成如下的電池 ()Ag- AgCl︱ HCl(c1)‖ AgNO3(c2)︱ Ag(+) 它的電動(dòng)勢為++A g C l A gA g A gA g C l11l n l nR T R TE F a F a??? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ????? ????右 左= +A g C l1lnRTE F a a??? ,而sp1lnRTE FK? ? ,所以+spAg Clln KRTE F a a? ? ,故只要測知該電池的電動(dòng)勢,就可求得 AgCl 的 Ksp。 可逆電池的電動(dòng)勢不能直接用伏特計(jì)測量,而只能利用上圖所示的電路采用對消法測量。測量時(shí)首先采用將 K 扳至與 Esc 相連,此時(shí)滑線變阻器位于 C 處 G 的示數(shù)為 0。有 wsc A C A CABEE V RR ???,聯(lián)立以上各式可得: ACx scACREER ?? ( scE 為標(biāo)準(zhǔn)電池電勢 )。 本實(shí)驗(yàn)中電鍍液毒性很高,一定要注意安全。 三、實(shí)驗(yàn)步驟 (1)()Hg- Hg2Cl2︱飽和 KCl 溶液 ‖AgNO3()︱ Ag(+) (2)()Ag- AgCl︱ HCl()‖AgNO3()︱ Ag(+) (3)()Hg- Hg2Cl2︱飽和 KCl 溶液 ‖飽 和 醌 氫 醌 的 未 知 pH溶 液︱ Pt(+) a) 鉑電極和甘汞電極系采用現(xiàn)成的商品,不需制備。 b) 銀電極,銀-氯化銀電極。 c) 醌氫醌溶液電極只要將少量醌氫醌固體加入待測未知 pH 溶液中使其成飽和溶液,然后插入干凈的鉑電極即成。 為了消除液接電勢,必須使用鹽橋,其制備方法使:將瓊膠、 KNO3 與蒸餾水以 : 20: 50 的比例加入到錐形瓶中,于熱水浴中加熱使之溶解,然后用滴管將它灌入已經(jīng)洗凈的 U 形管中冷卻待用。 然后分別接在電位差計(jì)的測量柱上,然后把開 關(guān)轉(zhuǎn)向未知檔測定預(yù)測電池的電動(dòng)勢,平行測 2~3 次,取平均值。 原始記錄 室溫: ℃ 電池電動(dòng)勢 (1) (2) (3) G Ew R B C39。 C A Esc Ex K 本實(shí)驗(yàn)中 KCl飽和溶液和 AgNO3溶液使用后要回收。 制備鹽橋時(shí),兩個(gè)截面一定要管口齊平,不要凹陷也不要凸出。 制備電極時(shí),先仔細(xì)閱讀書后的制備方法。 四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 (1)由電池 (1)求+Ag Ag??,將實(shí)驗(yàn)值浴手冊值相比教,求出相對誤差。 解: a)電池電動(dòng)勢 5 1 6 . 1 5 1 5 . 0 0 5 1 6 . 0 0 0 . 5 1 5 73E ???? mV +A g A gE ?????飽 和 甘 汞 ? ?飽 和 甘 汞 104(t25)= V ∴ +A g A g E?????飽 和 甘 汞=+ = 07562 V b) ∵ ++A g A g A g A g lnaRTnF????? 還氧a ∴ +AgAg??= V 相對誤差: - 100%=% (2)由電池 (2)求 AgCl 的 Ksp。 解: ∵+A g C l1lnRTEE F a a??? ∴+A g C l1lnRTEE F a a? ?? 0 . 4 2 2 4 0 . 4 2 3 0 . 4 2 2 7 8 . 3 1 4 3 0 0 . 5 1ln3 9 6 0 0 0 . 0 7 3 4 0 . 0 8 1 1 4? ? ? ? = V 其中 177。(HC l) 114? ? ,+Ag ? ? ∴ sp 0 . 5 5 5 3 9 6 5 0 0ln 2 . 3 0 3 8 . 3 1 4 3 0 0 . 5K ??? ?? 即 10sp 10K ??? (3) 由電池 (3)求未知溶液的 pH 值。 解: ∵ 4 1 2 . 7 0 4 1 2 . 0 0 4 1 3 . 0 2 0 0 . 4 1 2 63E ???? V ?甘 汞 = V ??醌 氫 醌 = V 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫:格式規(guī)范、字跡工整、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不得涂改、要有誤差分析。 ∴ 0 . 6 9 8 8 0 . 4 1 2 6 0 . 2 4 0 5p H 0 . 7 72 . 3 0 3 0 . 0 5 9 6ERTF????? ??? ? ?醌 氫 醌 甘 汞 (4) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 答:本實(shí)驗(yàn)采用對消法, 對原電池電動(dòng)勢的測定,間接地測出了電勢,難溶鹽的活度積常數(shù),以及未知溶液的 pH 值,初步學(xué)會(huì)了第二電極和鹽橋的制備,了解了電池電動(dòng)勢測定的一些基本運(yùn)用。 (5)實(shí)驗(yàn)誤差分析。 答:由于本實(shí)驗(yàn)所使用的電子電位差計(jì)在測定過程中,平衡狀態(tài)顯示數(shù)不斷,由此導(dǎo)致的電池電動(dòng)勢的確定存在的誤差不容忽視。另外,兩個(gè)燒杯中的溶液溫度可能不同,也會(huì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,同時(shí),在實(shí)驗(yàn)過程中電極上還存在著很大的極化現(xiàn)象,都會(huì)帶來誤差。 15 測定離子的遷移數(shù) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1.掌握 離子希托夫法測定離子 遷移數(shù)的原理和方法 。 2. 進(jìn)一步了解離子遷移數(shù)的意義 。 二、實(shí)驗(yàn)原理 電解質(zhì)溶液中的離子在通常情況下的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)律的,當(dāng)電流通過溶液時(shí),正負(fù)離子分別向兩極遷移,同時(shí)在電極上有氧化還原反應(yīng)發(fā)生。反應(yīng)物質(zhì)的量與通過的電量的關(guān)系服從法拉第定律。假若陽離子和陰離子傳遞的電量分別是 q+和 q,通過的總電量 Q = q+ + q 每種離子搬動(dòng)的電量占電量的百分?jǐn)?shù),成為該離子的遷移數(shù), ti。對于只有兩種離子的電解質(zhì)溶液,其正負(fù)離子的遷移數(shù)可表示為 Qqt ??? Qqt ??? t+ + t = 1 在包含多種陰、陽離子的混合電解質(zhì)溶液中, t+ 和 t 各為所有陰、陽離子遷移數(shù)的總和。 一般增加某種離子的濃度,則該離子傳遞電量的百分?jǐn)?shù)增加,離子遷移數(shù)也相應(yīng)增加。但對僅含有一種電解質(zhì)的溶液,濃度改變使離子間的引力場改變,離子遷移數(shù)也會(huì)改變,但變化的大小與正負(fù)因物質(zhì)而異。溫度改變,遷移數(shù)也會(huì)改變,一般溫度升高時(shí), t+ 和 t 的差別減小。 本實(shí)驗(yàn)采用希托夫法測定離子遷移數(shù)。 電解某電解質(zhì)溶液時(shí),由于兩種離子運(yùn)動(dòng)速率不同,因而輸送的電量不同,同 時(shí)兩極附近溶液濃度改變也不同。如右圖所示,兩個(gè)金屬電極 M,浸在含有電解質(zhì) MA 的溶液中。設(shè) M+和 A的遷移數(shù)為 t+ 和 t 。 假定電解質(zhì)為 1— 1 價(jià)的,電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的量可用法拉第定律求算。在溶液中,陰陽離子的輸送電荷的數(shù)量因它們的淌度不同而不同,如圖中( b)所示。通電電解后,陽極區(qū)濃度減少的數(shù)值等于陰離子輸送的電量的法拉第數(shù)。同樣,陰極區(qū)濃度減少的數(shù)值等于陽離子輸送的電量的法拉第數(shù)。 某離子的遷移數(shù)就是該離子輸送的電量與通過的總電量之比。而離子輸送的電量的法拉第數(shù)又等于同名電極區(qū)濃度減少的量 。通過的總量的法拉第數(shù)又等于庫侖計(jì)中沉淀物的量。因此,遷移數(shù)可通過下式求出 庫侖計(jì) 中沉淀物的量陽極 MA 減 少的量??t t = 1- t+ 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 準(zhǔn)備好電量計(jì),不使銅在陰極上沉積牢固,先使陰極鍍上一層銅。把銅陰極用水洗凈,放入含 15 g CuSO4?5H2O、 5 mL 濃硫酸、 5 mL 乙醇與 100 mL 水配制成的電解液,在電流密度為 10~ 15 mA/cm2下電鍍1 h。取出用蒸餾水清洗后,再用乙醇清洗。在空氣中吹干,溫度不能太高,以免銅氧化。然后在分析天平上稱重得 g1,仍放回庫侖計(jì)中。 用少量 mol/L AgNO3溶液蕩洗遷移管兩次后,將遷移管中充滿 mol/L AgNO3溶液。(切勿讓氣泡留在管中)準(zhǔn)備好后,通電。 調(diào)節(jié)可變電阻,使線路中電流保持在 10~ 15 mA 之間。通電 1 h 后,停止通電。立即關(guān)上活塞 A 和 B(防止擴(kuò)散)。將陰陽兩區(qū)溶液放入已知質(zhì)量的 50 mL 錐形瓶中稱重(準(zhǔn)確至 g)。先取 25 mL 中間區(qū)硝酸銀溶液,分析其濃度,若與原來濃度相差很大,實(shí)驗(yàn)需要重做。 將兩極區(qū)溶液分別移入 250 mL 錐形瓶中,加入 5 mL 6 mol/L HNO3溶液和 1 mL 硫酸鐵銨飽和溶液,用 KCNS 溶液滴定,至溶液呈淺紅色,用力搖蕩不褪色為止。 再取 25 mL 原始溶液稱重后,分析。 停止通電后,立即取出銅庫侖計(jì)中的陰極,按前述方法洗凈,干燥后稱重得 g2。 (1) 由庫侖計(jì)中銅陰極的增重計(jì)算總電量, )Cu21(12MggQ ?? 式中 )Cu21(M —— 基本單元 Cu21 的摩爾質(zhì)量 ; F—— 法拉第常數(shù)。 (2) 由陽極區(qū)溶液的質(zhì)量和分析結(jié)果計(jì)算陽極區(qū)的 AgNO3 的量和溶劑質(zhì)量。 (3) 由原溶液之質(zhì)量和分析結(jié)果計(jì)算與
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