化学系物理化学思考题及答案

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1、本答案部分属个人见解，欢迎指正化学系物理化学实验思考题及答案实验一液体饱和蒸汽压的测定一.液体饱和蒸气压的测定1.测定液测量体饱和蒸气压的方法有哪些？本系物理化学实验室采用的是什么方法？答：(1)静态法：在某一温度下直接饱和蒸汽压。(2)动态法：在不同外界压力下测定沸点。(3)饱和气流法：使干燥的惰性气体通过被测物质，并使其为被测物质所饱和，然后测定所通过的气体中被测物质蒸汽的含量，就可根据道尔顿分压定律算出此被测物质的饱和蒸汽压。本实验采用静态法测定乙醇的饱和压。2．等压计U型管中的液体起什么作用？冷凝器起什么作用？为什么可用液体本身作U型管封闭液？答：(1)U型管作用：①封闭气体，防止空

2、气进行AB弯管内；②作等压计用，以显示U型管两端液面上的压力是否相等。(2)将U型管内封闭液蒸气冷凝，防止其“蒸干”(3)封闭液作用是封闭和作等压计用，可用液体本身作封闭液。若用其它液体作封闭液，则平衡时a球上方的气体为封闭液蒸气和乙醇蒸气的混合气体，测定结果偏高。3．开启旋塞放空气入体系内时，放得过多应如何办？实验过程中为为什么要防止空气倒灌？答：(1)必须重新排除净AB弯管内的空气。(2)AB弯管空间内的压力包括两部分：一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。测定时，必须将其中的空气排除后，才能保证B管液面上的压力为液体的蒸气压。4．如果升温过程中液体急剧气化，该如何处理？第11页共1

3、1页本答案部分属个人见解，欢迎指正答：缓慢放入空气，使系统压力慢慢升高，以保持等压计两液面平齐，以免使等压计内的乙醇急剧沸腾，使液封量减少。实验二燃烧热的测定1.在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？答：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。2.固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？答;压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体

4、积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。3.试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?答：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽；燃烧丝接触不良。4.试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些?本实验成功的关键因素是什么?答：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。5.使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？答：打开时：先逆时针开总阀，再顺时针开减压阀。关闭时：先逆时针关减压阀，再顺时针关总阀，再打开减压阀排出总阀与减压阀之间剩余的氧气，然后关闭减压阀。第11页共11页本答案部

5、分属个人见解，欢迎指正实验三双液系的气—液相平衡相图1．在“二组分气液平衡相图的测定”实验中，作标准溶液的折光率－组成曲线的目的是什么？答：从标准溶液的折光率－组成曲线上可以得出某沸点下的气相组成和液相组成。2．在“二组分气液平衡相图的测定”实验中，收集气相冷凝液的小槽的大小对实验结果有无影响？答：若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大，则会贮存过多的气相冷凝液，其贮量超过了按相平衡原理所对应的气相量，其组成不再对应平衡的气相组成，因此必然对相图的绘制产生影响。3．每次加入蒸馏瓶中的三氯甲烷或乙醇是否应按记录表规定精确计量？答：不一定。绘制沸点－组成图时，不必精确知道系统组成。需要精确知道的数据是不

6、同系统组成时的沸点、气相组成和液相组成，而气液两相组成可通过折光率－组成标准曲线得到。4．如何判定气－液两相已达到平衡？答：将液体缓慢加热，当液体沸腾回流一段时间，且体系温度计读数稳定时，可判定气－液两相已达到平衡。5.该实验中，测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度是否需要保持一致？为什么？答：在该实验中，测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度应保持一致，因为温度不同，物质的折射率不同；而且测定样品的折射率后，要在工作曲线上查折射率对应的气液相组成。实验四溶解热的测定1．根据积分溶解热的定义，可知随着n0增大，ΔsolH应该不断增大的，且增大的速率逐

7、渐变慢。图中拟合的二次曲线并不是与此严格相符的，在n0=700第11页共11页本答案部分属个人见解，欢迎指正左右有下降趋势。所以，该拟合曲线线只能概括实验进行范围内的ΔsolH~n0的关系。若要得到更大范围内的关系曲线，需要增加实验组数，获得更全面的数据。2．硝酸钾溶解在水中吸热，这是破坏硝酸钾的晶格能，硝酸钾的电离能以及溶剂化热等能量的综合效应。从实验结果看出，溶剂的量n0越多，吸热也越多，这可能是与溶剂化