物理化学实验思考题及答案

12实验一燃烧热的测定1．搅拌太慢或太快对实验结果有何影响？答案：搅拌的太慢，会使体系的温度不均匀，体系测出的温度不准，实验结果不准，搅拌的太快，会使体系与环境的热交换增多，也使实验结果不准。2．蔗糖的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品蔗糖时，内筒水是否要更换和重新调温？答案：用台秤粗称蔗糖0.5克,压模后用分析天平准确称量其重量。操作略。内筒水当然要更换和重新调温。3．燃烧皿和氧弹每次使用后，应如何操作？答案：应清洗干净并檫干。4．氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？答案：引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触，但引火丝和电极不能碰到燃烧皿，以免引起短路，致使点火失败。5．测定量热计热容量与测定蔗糖的条件可以不一致吗？为什么？答案：不能，必须一致，否则测的量热计的热容量就不适用了，例两次取水的量都必须是3.0升，包括氧弹也必须用同一个，不能换。6．实验过程中有无热损耗，如何降低热损耗？答案：有热损耗，搅拌适中，让反应前内筒水的温度比外筒水低，且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。7．药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行?答案：需要干燥，否则称量有误差，且燃烧不完全。不行。8．如何确保样品燃烧完全？答案：充氧量足够，药品干燥，药片压的力度适中其他操作正常。9．充氧的压力和时间为多少？充氧后，将如何操作？答案：2.5MPa，充氧时间不少于30S。用万用电表检查两电极是否通路（要求约3至10Ω）；检漏。10．搅拌时有摩擦声对实验结果有何影响？答案：说明摩擦力较大，由此而产生的热量也较多，使结果偏大（数值）。311．本实验中，那些为体系？那些为环境？答案：氧弹、内筒、水为体系；夹套及其中的水为环境。12．压片时，压力必须适中，片粒压的太紧或太松对实验结果有何影响？答案：片粒压的太紧，使燃烧不完全，结果偏小（数值）。片粒压的太松，当高压充氧时会使松散药粉飞起，使得真正燃烧的药品少了，结果偏小（数值）。13．写出萘燃烧过程的反应方程式？蔗糖和氧气反应生成二氧化碳和水的反应方程式？答案：C10H8（s）＋12O2（g）→10CO2（g）＋4H2O（l）14．内桶中的水温为什么要选择比外筒水温低？低多少合适？为什么？答案：为了减少热损耗，因反应后体系放热会使内筒的温度升高，使体系与环境的温度差保持较小程度，体系的热损耗也就最少。低1度左右合适，因这个质量的样品燃烧后，体系放热会使内筒的温度升高大概2度左右，这样反应前体系比环境低1度，反应后体系比环境高1度，使其温差最小，热损耗最小。15．如何用萘或蔗糖的燃烧热资料来计算萘或蔗糖的标准生成热。答案：C10H8（s）＋12O2（g）→10CO2（g）＋4H2O（l）10,4rcm108BfmBfm2fm2fm108CH,sBCOgHO,lCH,sHHνHHHH10,4fm108fm2fm2cm108CH,sCOgHO,lCH,sHHHH蔗糖的计算过程同上,注意分子式和系数的差异.16．充氧量太少会出现什么情况？答案：会使燃烧不完全，结果偏小（数值）。17．如何根据实验测得的Qv求出Qpm？写出公式？答案：gP,mV,mBQ=Q+vRT122211222CHO(s)+12O(g)11HO(l)+12CO(g)122211222CHO(s)+12O(g)11HO(l)+12CO(g)4实验二液体饱和蒸气压的测定1.真空泵在开关之前为什么要先通大气？答案：保护真空泵，防止真空泵油被倒抽出来而损坏真空泵。2.本实验中缓冲压力罐有什么作用？答案：缓冲压力和调节压力。3.如何判断等压计中的空气已被抽尽？答案：重新抽气3分钟，若同一温度下两次压力读数相同则说明等压计中的空气已被抽尽。4.如何判断等压计中的气体和液体已达气液平衡？答案：等压计中的B、C两管液面不再移动。5.实验测定时放入空气太多会出现什么情况？出现这种情况应当怎么办？答案：B管液面高于C管液面，甚至出现空气倒灌。这时重新排气泡3分钟。6.本实验如何求取液体的正常沸点？答案：在Lnp─1/T直线上求取p=101.325kpa对应的T。7.实验开始前为什么要将压力计采零？如何由压力计读数计算液体的饱和蒸气压？答案：选择压力计所测表压的相对零点。p(饱)=p(大气压)+p(表压)。8.实验开始时抽气的目的是什么？答案：驱赶U型管和试液球间气柱内的空气。59.克—克方程的适用条件是什么？答案：纯物质一级相变有气相存在的两相平衡，气体可视为理想气体，凝聚相体积可忽略不计。ΔH近似为常数（只针对克-克方程积分式）。10.发生空气倒灌后为何要重新抽气？答案：保证U型管和试液球间气柱内的蒸气为纯的乙醇蒸气。11.如何进行压力计采零操作？答案：打开进气阀，关闭抽气阀，通大气情况下,按下压力计采零键。12.如何设定控温仪的温度？该目标温度与恒温槽的实际温度是否始终一致？答案：操作略，不一致。13.什么叫正常沸点？答案：当外压为101.325kPa时,液体的蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。14.如何进行开始抽气时缓冲压力罐相关调节操作？答案：关闭进气阀，打开平衡阀，打开抽气阀。15.如何进行抽气完毕后缓冲压力罐相关调节操作？答案：关闭抽气阀，根据实际情况打开进气阀或平衡阀。16.如何正确控制等压计的抽气速率？为何要控制？答案：气泡应间断逸出，否则无法将AB管内的空气抽尽或导致U型管中乙醇大量减少。17.如何调平B、C两管的液面？答案：缓慢打开进气阀放入空气（当C管液面比B管液面高时），缓慢打开平衡阀（或抽气阀）抽气（当C管液面比B管液面低时）。18.本实验如何由不同温度下液体的饱和蒸气压求取液体的摩尔蒸发焓ΔΗ？答案：以Lnp对1/T作图得一直线，由直线斜率求ΔH.CRTHpmvapPa]/*ln[6实验三旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数1.说出蔗糖溶液在酸性介质中水解反应的产物是什么？此反应为几级反应？答案：122211261266126()()HCHOHOCHOCHH葡萄糖果糖准一级反应2.WZZ-2S数字式旋光仪的使用分为哪几步？答案：①.打开电源开关(POWER仪器左侧),待5-10分钟使钠灯发光稳定。②.打开光源开关(LIGHT仪器左侧),开关指DC档,此时钠灯在直流电下点燃。③.按“测量”键,液晶显示屏应有数字显示。④.清零⑤.测量3.旋光管中的液体有气泡是否会影响实验数据？应如何操作？答案：会，若管中液体有微小气泡，可将其赶至管一端的凸颈部分。4.本实验为什么可以通过测定反应系统的旋光度来度量反应进程？答案：在本实验中，蔗糖及其水解产物都具有旋光性，即能够通过它们的旋光度来量度其浓度。蔗糖是右旋的，水解混合物是左旋的，所以随水解反应的进行，反应体系的旋光度会由右旋逐渐转变为左旋，因此可以利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。5.旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数实验分哪几步？答案：①.调节恒温槽的温度在30±0.1℃。②.溶液配制与恒温。③.仪器零点校正。④.测量（1）t的测定（2）的测定6.反应开始时，为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中，而不是相反？答案：因为将反应物蔗糖加入到大量HCl溶液时，由于H+的浓度高，反应速率大，一旦加入蔗糖则马上会分解产生果糖和葡萄糖，则在放出一半开始时，已经有一部分蔗糖产生了反应，记录t时刻对应的旋光度已经不再准确，影响测量结果。反之，将HCl溶液加到蔗糖溶液中去，由于H+的浓度小，反应速率小，计时之前所进行的反应的量很小。7.t的测量时间是否正好为2，4，…60分钟?蔗糖水解过程中体系的旋光度增大还是减小？答案：不是，应在旋光度读数稳定后，先记录精确的反应时间，几分几秒，再读旋光度。由于反应体系的旋光度会由右旋逐渐转变为左旋，蔗糖水解过程中旋光度是在不断减小。8.本实验需测哪些物理量？是如何测得的？答案：本实验需测不同时刻的t及。将剩余混合液置于50-60℃的水浴中加热40分钟，以加速水解反应，然后冷却至实验温度，测其旋光度，此值即可认为是。9.氢离子浓度对反应速率常数测定是否有影响？答案：有影响。因k值与温度和催化剂的浓度有关。710.实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点?答案：蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零可用来校正仪器。11.实验结束后为什么必须将旋光管洗净？答案：防止酸对旋光管的腐蚀。12.记录反应开始的时间迟点或早点是否影响k值的测定？答案：不影响。因k值与温度和催化剂的浓度有关，与时间无关。13.在测定时，通过加热使反应速度加快转化完全，加热温度能否超过60℃？为什么？答案：的测量过程中，剩余反应混合液加热温度不宜过高以50～55℃为宜，否则有副反应发生，溶液变黄。因为蔗糖是由葡萄糖的苷羟基与果糖的苷羟基之间缩合而成的二糖。在H+离子催化下，除了苷键断裂进行转化外，由于高温还有脱水反应，这就会影响测量结果。14.蔗糖水解反应速率系数和哪些因素有关？答案：对指定的反应，速率系数反应温度、催化剂有关。15.在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正？它对旋光度的精确测量有什么影响？在本实验中若不进行零点校正对结果是否有影响？答案：旋光仪由于长时间使用，精度和灵敏度变差，故需要对零点进行校正。若不进行零点校正，则各个时间点所得的溶液的旋光度都存在偏差。本实验数据处理时，以tln对t作图计算，故若不进行零点较正，只是α值不准确，但并不影响旋光度的其差值，对k的结果无影响。16.配置蔗糖和盐酸溶液浓度不够准确，对测量结果是否有影响？答案：当蔗糖的浓度不准确时，对反应速率常数的测量结果无影响。当HCl溶液浓度不准确时，对反应速率常数的测量结果有影响。17.蔗糖水解实验中为什么不用浓硫酸和稀硝酸，而用盐酸？答案：浓硫酸有脱水性（会使蔗糖脱水变成碳）和强氧化性，浓稀硝酸都有强氧化性，所以不能使用（蔗糖水解生成的葡萄糖和果糖具有还原性）。18.为什么配蔗糖溶液可以用粗天平称量？答案：本实验通过测t来求得k,k与反应物浓度无关，不同t对应于不同的浓度值，无须知道它的准确浓度，所以配置蔗糖溶液可以用粗天平称量。19.旋紧旋光管的套盖时，用力过大会影响测量结果吗？答案：会，若用力过大，易压碎玻璃盖片，或使玻璃片产生应力，影响旋光度。8实验四二级反应－乙酸乙酯皂化原理：OHHCCOONaCHNaOHHCOOCCH523523ktcxc11GGGGGGGGGGckttttt0000)]()[()(由)/()(GGGGtt0对t作图,应得一直线,从其斜率即可求得速率常数k值。1.为什么以0.01mol/l的NaOH溶液和0.01mol/l的CH3COONa溶液测得的电导，就可以认为是G0和G∞?答案：因为它们是强电解质，在稀溶液中，每种强电解质的电导率与其浓度成正比，乙酸乙酯和乙醇对电导率的贡献会忽略，而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。2.如果两溶液均为浓溶液，能否用相同的方法求k值？为什么?答案：不能。因为浓溶液电导率与浓度不成正比关系。3.如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应？答案：与时间成线性关系。乙酸乙酯皂化反应不仅仅局限于电导测定的方法，所以可由尝试法确定反应级数。4.为什么实验用NaOH和乙酸乙酯应新鲜配制?答案：氢氧化钠溶液易吸收空气中二氧化碳而变质；乙酸乙酯容易挥发和发生水解反应而使浓度改变。5.为什么要使两种反应物的浓度相等?若乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度不等时，应如何计算k值?答案：为了使二级反应的数学公式简化。根据公式：6.为什么测量时要将电导率仪的温度旋钮选为“25”？答案：测量值就是待测液在实际温度下未经补偿的原始电导率值。7.如果知道不同温度下的反应速率常数，如何可以计算出该反应的活化能？答案：可根据阿伦尼乌斯公式计算。8.在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，可否将NaOH溶液稀释一倍后测得的电导