物理化学实验 思考题答案

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1、热力学部分实验105燃烧热的测定1．在燃烧热反应实验中，为什么要加几滴水？答：C、H化合物的燃烧反应热，要求其产物状态为CO2气体和液态水。如果氧弹内加几滴水，在反应前即为水和水蒸气平衡存在，而反应生成的水可几乎全部变为液态水，防止出现过饱和蒸汽，符合燃烧热定义的要求。2．若氧气中含有少量氮气，是否会使实验结果引入误差？在燃烧过程中若引入误差，该如何校正？答：对于反应物不纯而导致的副反应，会使实验结果引入误差，要加以校正。如氧气中含有氮气，N2+O2=2NO,2NO+O2=NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO，

2、反应放热影响燃烧热的测定。这时可收集硝酸，用酸碱滴定法计算其产生的热量，加以扣除。3．使用氧气钢瓶应注意什么？答：氧气遇油脂会爆炸。因此氧气减压器、氧弹以及氧气通过的各个部件，各连接部分不允许有油污，如发现油垢，应用乙醚或其它有机溶剂清洗干净。除此之外还应远离热源，防晒，禁止剧烈磕碰。4．在直接测量中，哪一个量的测定误差对WN和萘的qp的数值影响最大？答：温度ΔT影响最大。5．测燃烧热时，样品的量过多或过少对实验有什么影响？答：样品少，温差小，误差大；样品多，温差大，反应不能按等温过程处理。6．在这个实验中，哪些是体

3、系，哪些是环境？实验过程中有无热损耗？这些热损耗实验结果有何影响？答：内筒和氧弹作为体系，而外筒作为环境。实验过程中有热损耗。有少量热量从内筒传到外筒，使得内筒水温比理论值低，而使得燃烧焓偏低。7．不同气体钢瓶的颜色是什么？答：氧气——蓝瓶黑字；氢气——深绿瓶红字；氮气——黑瓶黄字；氩气——灰瓶绿字。8．说出一种引入误差的可能方式？答：样品压的不实，导致燃烧不完全，产生炭黑。实验108液体饱和蒸汽压的测定1．为什么测定前必须将平衡管a、b段的空气赶净？怎样判断它已被赶净？答：在测量中，调节b、c液面相平，则加在c上的

4、大气压值即为b管上方的气压值。如果b管上方混有空气，则测得的乙醇蒸汽压为实际乙醇蒸汽与空气的总值，引入误差。接通冷凝水，开启真空泵，沸腾3分钟左右可视为空气已排净。2．在实验过程中，为什么要防止空气倒灌？为防止空气倒灌，在实验过程中，应注意哪些事项？答：如果倒灌，ab蒸汽中会含有空气，引入误差。为了防止倒灌，在调节空气活塞时，应使空气缓缓进入。3．为什么要校正气压计所示大气压值？答：汞柱气压计原理为P=ρgh，但汞的ρ与温度有关，g也随地点不同而异。因此以h表示大气压时，规定温度为0℃，g=9.80665m/s2，ρ

5、=13.5951g/cm3。所以，对于非标准态的情况下要矫正。4．每个测量仪器的精度是多少？估计得到的结果应该有几位有效数字？答：恒温槽——0.1K；气压计——0.01kPa；平均摩尔气化热——三位有效数字。5．本实验所用的蒸汽压测量装置中，各部件的作用是什么？答：真空泵——抽出空气，调解体系内压力。缓冲瓶——防止倒吸，保护真空泵。干燥管——除去水分，减少对泵的伤害。压力计——测量气压值。恒温槽——控制调节体系温度保证测定特定温度下的饱和蒸汽压。冷凝管——乙醇回流，防止乙醇沸腾被蒸干。6．温度愈高，测出的蒸气压误差愈

6、大，为什么？答：首先，因为本实验是假定∆Hm(平均摩尔汽化热)在一定范围内不变，但是当温度升得较高时，∆Hm的真值与假设值之间存在较大偏差，所以会使得实验结果产生误差。其次，(假定气体为理想气体)，PV=nRT。V是定值，随着T升高，n会变大，即使n不变，p也将变大，即分子运动加快，难以平衡。7．测定蒸气压的方法除本实验所介绍的静态法外，还有动态法，气体饱和法等。以静态法准确性较高。静态法以等压管的两臂液面等高来观察平衡，较为灵敏，但对较高温度下的蒸气压的测定，由于温度难于控制而准确度较差。动态法是利用当液体的蒸气压

7、与外压相等时液体沸腾的原理。故测定不同外压下的沸点就可求出不同温度下的蒸气压。它的优点是对温度的控制要求不严。动态法的优点是对温度的控制要求不高，对于沸点低于100℃的液体，如四氮化碳、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、乙酸等亦可达到一定的精确度。饱和气流法：使干燥的惰性气流通过被测物质，并使其为被测物质所饱和，分析混合气体中各组分的量及总压，就可根据分压定律算出被测物质的饱和蒸气压。饱和气流法不仅可测液体的饱和蒸气压，亦可测定固态易挥发物质，如碘的蒸气压。它的缺点是通常不易达到真正的饱和状态，因此实测值偏低。故这种方法通常只用

8、来求溶液蒸气压的相对降低。实验109二组分体系的气-液平衡相图1．沸点仪中的小球E体积过大或过小对测量有何影响？答：过大——冷凝出来的液体过多，体系偏向分馏，影响测量结果。过小——液体量不足，不够实验三次取用。2．平衡时，气液两相温度应该不应该一样？实际是否一样？怎样防止有温度差异？答：应该相同；实际不相同；平衡加热回流几分钟，冷凝时用滴管吸冷