物理化学实验思考题答案.doc

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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=NO2,3N

2、O2+H2O=2HNO3+NO,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

3、大,反应不能按等温过程处理。6.在这个实验中,哪些是体系,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可编辑.....1.为什么测定前必须将

4、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=ρ

5、gh,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=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

6、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。可编辑.....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

7、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

8、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

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