物化实验思考题

中和热1、弱酸的电离是吸热还是放热？答：一般弱酸的电离是吸热，因为化学键的断裂需要吸收能量。但也有例外，如氢氟酸的电离是放热的。2、中和热除了与温度、压力有关外还与浓度有关，如何测量在一定温度下，无限稀释时的中和热？答：在一定的温度下，测得不同浓度的中和热，再做浓度与中和热的曲线，通过取极限的方法，测得无限稀释时的中和热。溶解热的测定1．对本实验的装置你有何改进意见？本实验的装置可以从以下几个方面改进：（1）本实验用电热补偿法测量溶解热时，整个实验过程要注意电热功率的检测准确，但由于实验过程中电压波动的关系，很难得到一个准确值。如果实验装置使用计算机控制技术，采用传感器收集数据，使整个实验自动化完成，则可以提高实验的准确度。（2）本实验采用绝热式量热计，但在加样的过程中存在热损失，不可能做到完全的绝热，可考虑采用合适的加样器，包含在绝热系统之内。（3）本实验采用杜瓦瓶作为反应装置，可视性不好，可以考虑用透明的绝热玻璃装置，增强反应的透明度，更容易观察硝酸钾的溶解性。2．试设计溶解热测定的其它方法。对于溶解过程放热的反应，可以借鉴燃烧焓测定的实验，先测定量热系统的热容量C，再根据反应过程中温度变化ΔT与C之乘积求出热效应。3．试设计一个测定强酸(HCl)与强碱(NaOH)中和反应的实验方法。如何计算弱酸(HAc)的解离热？对于中和热实验，可将溶解热装置的漏斗部分换成一个碱贮存器，以便将碱液加入（酸液可以直接从瓶口加入），碱贮存器下端为一胶囊，混合时用玻璃棒捅破，也可以为涂凡士林的毛细管，混合时可用吸耳球吹气压出。4.影响本实验结果的因素有哪些？影响本实验结果的因素较多，主要包括以下几项内容：（1）实验过程中I、U不可能完全恒定（2）KNO3样品在加入过程中，装置不可能保持完全绝热，体系存在热损失（3）KNO3固体易吸水，在称量和家养过程中可能吸水，引起质量误差（4）在加样过程中，KNO3不可避免的会残留在加样漏斗中（5）加样过程可能会存在计时误差燃烧热测定1.在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用？答：在燃烧过程中，当氧弹内存在微量空气时，N2的氧化会产生热效应。在一般的实验中，可以忽略不计；在精确的实验中，这部分热效应应予校正，方法如下：用0.1mol·dm-3NaOH溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水，每毫升0.1mol·dm-3NaOH溶液相当于5.983J(放热)。2.（1）本实验中，那些为体系？那些为环境？（2）实验过程中有无热损耗，（3）如何降低热损耗？答：（1）氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系，其它为环境。（2）实验过程中有热损耗：内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。（3）降低热损耗的方法：调节内筒水温比外筒水温低0.5-1℃，内桶盖盖严，避免搅拌器摩擦内筒内壁，实验完毕，将内筒洗净擦干，这样保证内筒表面光亮，从而降低热损耗。3.在环境恒温式量热计中，为什么内筒水温要比外筒的低？低多少合适？在环境恒温式量热计中，点火后，系统燃烧放热，内筒水温度升高1.5-2℃，如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃，样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高1℃，整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同，所以内筒水温要比外筒水温低0.5-1℃较合适。4、欲测定液体样品的燃烧热，你能想出测定方法吗？采用药用胶囊装取液体试样装入氧弹进行测量。（计算时扣除胶囊的燃烧热）。采用脱脂棉吸附液体试样方法。（计算时扣除脱脂棉的燃烧热）。6、实验中，哪些因素容易造成误差？提高本实验的准确度应该从哪些方面考虑？答：1)将压片制成的样品放在干净的称量纸上,小心除掉有污染和易脱落部分,然后在分析天平上精确称量.混入污染物、称重后脱落、造成称重误差；�2)如果残留了不易观测到的试样残留物、而又把它当作没有残留完全充分燃烧处理数据，势必造成较大误差3)数据处理中，用雷诺法校正温差从开始燃烧到温度上升至室温这一段时间△t1内,由环境辐射和搅拌引进的能量所造成的升温,故应予扣除。由室温升到最高点这一段时间△t2内,热量计向环境的热漏造成的温度降低,计算时必须考虑在内。扣除不合适会造成误差；4）热量计的绝热性能应该良好,但如果存在有热漏,漏入的热量造成误差；搅拌器功率较大,搅拌器不断引进的能量形成误差凝固点降低法测定摩尔质量1.为什么要献策近似凝固点？为了控制过冷深度。过冷太小，温度回升不明显，不易测量；过冷太大，测量值偏低2.根据什么原则考虑加入溶质的量？太多或太少影响如何？答：根据稀溶液依数性,溶质加入量要少；太多不符合稀溶液，太少凝固点下降不明显。3.为什么会产生过冷现象？如何控制或冷程度？如果溶液较纯净且冷却速度较快，溶液中不易产生结晶中心，会产生过冷现象。过冷至一定程度时，通过快读搅拌并摩擦管壁产生结晶中心或加入晶种，可使晶体结晶析出，达到控制过冷程度的目的。4.为什么测量溶剂凝固点时过冷想横渡大一些对测定结果影响不大，而测定溶解凝固点时缺必须尽量减少过冷现象？因溶剂凝固热较大，过冷程度大一些对凝固点测定影响不大;而溶液出现拐点时，析出晶体量少，放热也小，过冷程度大，温度回升不到正常凝固点，使测量偏低，ΔT偏大，M偏小。5.在冷却过程中凝固点管内液体有哪些热交换存在？他们对凝固点的测定有何影响？（1）与寒剂间存在热交换，若寒剂温度偏低，会使测量值偏低（2）与内管搅拌棒、温度计间存在热交换，搅拌及摩擦产生的热量和温度计产生的热量会使测量值偏高。因此，实验时，当温度回升后，应缓慢搅拌；应使用热熔值较小的温度计测温，使水银温度计时需进行露颈校正。液体饱和蒸汽压的测定1.试分析引起本实验误差的因素有哪些?（1）本实验测量的物理量为温度和压力。影响压力测量的因素：空气排净、温度恒定、液面相平；影响温度测量的因素；温度计的读数校正和露出校正。（2）公式适用条件：g⇆L;g⇆s即只适用测量单组份的纯净液体、恒沸物、固体升华。2.为什么AB弯管中的空气要排干净？怎样操作？怎样防止空气倒灌？由平衡管测量原理可知，只有AB弯管中的空气排干，才有PA=PB=P饱=P外-Δh。通过减压法除去空气排气时要慢，不要使气泡成串冒出，要使液体形成液封；进气时控制好进气速度，防止空气倒灌。3.本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸汽压？为什么？不能。减压时低沸点组分排除大量高沸点组分，使溶液组成发生变化。4.试说明压力计中所读数值是否是纯液体的饱和蒸汽压？当温度恒定，两液面相平时取压力计读数，所读数值为室压与饱和液体蒸汽压的差值5.为什么实验完毕后必须使真空泵与大气相通后才能关闭真空泵?因真空泵的排气就与大气相通，所以必须使真空泵的抽气口语大气相通后，压力才能平衡，可防止真空泵油倒灌。完全互溶双液系的平衡相图1.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：需要保持一致，因为折射率是温度的函数，样品中气液相组成是通过折射率曲线查得到。2.过热现象对实验产生什么影响？如何在实验中尽可能避免？答：过热现象导致相图区域变窄，液相线上移。可以通过每次加入少量沸石或者通入新鲜空气避免。实验中我们通过调节加热电流得大小使沸腾得缓和来避免。3.在连续测定法实验中，样品的加入量应十分精确吗？为什么？答：不需要，因为样品的组成是通过工作曲线查的而不是通过样品的加入量计算得到的。蔗糖转化速率常数的测定1.为何配制蔗糖溶液时可粗称？因为蔗糖的初始浓度对实验测定结果没有影响2.为什么可用蒸馏水来校正旋光仪的零点？在本实验中若不进行校正，对结果是否有影响？（1）因为待测液是以蒸馏水作为溶剂的蔗糖水溶液，以蒸馏水的旋光度作为零点，则待测液的旋光度的变化反映出蔗糖的转化过程旋光度的变化。（2）本实验数据处理时，用旋光度的差值进行作图和计算，仪器精度误差可以抵消不计，故若不进行零点校正，对结果影响不大。乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1．为什么由0.0100mol·dm-3的NaOH溶液和0.0100mol·dm-3的CH3COONa溶液测得的电导率可以认为是κ0、κ∞？答：κ0是反应：CH3COOC2H5＋NaOH→CH3COONa＋C2H5OH体系t=0时的电导率，但是CH3COOC2H5与NaOH混合的瞬间就已开始反应，因而混合后第一时间测的κ也不是t=0时的电导率。根据CH3COOC2H5与NaOH体积和浓度都相等，二者混合后浓度均稀释一倍，若忽略CH3COOC2H5的电导率，0.0100mol·dm-3NaOH所测κ即为κ0。κ∞是上述反应t=时的电导率，当反应完全时，CH3COONa的浓度和t=0时NaOH浓度相同，若忽略C2H5OH的电导率，0.0100mol·dm-3的CH3COONa所测κ即为κ∞。2．反应物起始浓度不相等，试问应怎样计算k值？答：若CH3COOC2H5溶液浓度a＞b（NaOH溶液浓度），则其反应速率方程的积分式为3．如果NaOH和乙酸乙酯溶液为浓溶液时，能否用此法求k值，为什么？答：不能。只有反应体系是很稀的水溶液，才可认为CH3COONa是全部电离的。反应前后Na+的浓度不变。随着反应的进行，导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化，以跟踪反应物浓度随时间变化。电解质溶液电导率与弱酸电离常数测定思考题1.电解质的摩尔电导率与浓度的关系有何不同？弱电解质在水中的电离符合稀释定律，即浓度越大，电离度越小。就此题而言，浓度变小时，弱电解质的电离度虽然增大，但是离子浓度还是减小的，所以电导率减小，摩尔电导率等于电导率除以浓度，其实就是衡量弱电解质电离程度的一个物理量，所以增大。2.如何校正所选电极的电池常数？测不同浓度时，还需校正么？BZ化学震荡反应1.影响诱导期和振荡周期的主要因素有哪些？答，影响诱导期的和振荡周期的因素有：①温度。升高温度可缩短tu、tz及即可加速体系的振荡反应。可以通过测定不同温度下的tu和tz来估算表观活化能②反应物浓度的影响：在B－Z体系振荡终止后，加入少量某一种反应物，体系可重新发生振荡反应，而加入其他各级反应物均不能使体系重新振荡，说明体系的振荡寿命由该反应物来决定，当它的浓度低于振荡反应的临界浓度，振荡反应终止，而增加其浓度，可使反应寿命延长；增加其他各反应物的浓度反而加速它的消耗，使振荡寿命缩短③-Cl的影响：一般认为对B—Z反应,Cl具有抑制作用，它是通过竞争2KBrO来抑制振荡反应，当Cl达到一定浓度时，可使振荡中止。人们常在反应开始或反应中用易和2KBrO反应的卤素离子来讨论它们的影响。④自由基的影响：丙烯腈可作为常用的自由基抑制剂，在开始或在振荡过程中加入丙烯腈均能抑制振荡，这也说明了自由基参与了振荡反应。⑤酸度的影响：B—Z反应必须在酸性介质中进行，其中研究最多的是以24HSO为介质的反应，增加酸度一般可缩短tin及tp，加快振荡反应。有时可用非氧化性的酸，如34HPO代替24HSO。对某些B—Z反应体系，酸度的变化会影响到反应机理以致产生一系列复杂的振荡现象。溶液表面张力的测定1、毛细管尖端为何必烦调节得恰当与液面相切？否则对实验有何影响？答：毛细管尖端插入溶液中的深度直接影响测量结果的准确性。如果毛细管尖端插下液面，会使压力不只是液体表面的张力，还有插入部分液体的静压力。为减少静压力，应尽可能减少毛细管的插入深度，使之接近0，否则批Δp=p空气-p系统=pgΔh中，，则Δp偏小，使Δh偏小。因此，在测量纯水中，K=表面张力/Δh，则仪器常数偏大，使正丁醇溶液的表面张力比理论值偏大。2、最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出，对实验结果有无影响?答：用最大气泡法测定溶液表面张力时，要从与液面相切得毛细管口鼓出空气泡，需要高于外部大气压的附加压力。根据表面张力的计算公式：要测定溶液表面张力，就要知道最大压力差。所以在做最大气泡法测定溶液表面张力实验时，要读最大压力差。如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出