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物理化学实验指导书

物理化学实验指导书
物理化学实验指导书

物理化学实验

指导书

石家庄铁道大学四方学院

实验一二组分金属相图

实验目的

1.用热分析法(步冷曲线法)测绘Bi—Sn二组分金属相图。

2.了解固液相图的特点,进一步学习和巩固相律等有关知识。

3.掌握热电偶测量温度的基本原理。

实验原理

较为简单的二组分金属相图主要有三种;一种是液相完全互溶,凝固后,固相也能完全互溶成固熔体的系统,最典型的为Cu—Ni系统;另一种是液相完全互溶而固相完全不互溶的系统,最典型的是Bi—Cd系统;还有一种是液相完全互溶,而固相是部分互溶的系统,如Pb—Sn系统,本实验研究的Bi—Sn系统就是这一种。在低共熔温度下,Bi在固相Sn中最大溶解度为21%(质量百分数)。

热分析法(步冷曲线法)是绘制相图的基本方法之一。它是利用金属及合金在加热和冷却过程中发生相变时,潜热的释出或吸收及热容的突变,来得到金属或合金中相转变温度的方法。

通常的做法是先将金属或合金全部熔化,然后让其在一定的环境中自行冷却,画出冷却温度随时间变化的步冷曲线(见图1)。

图1步冷曲线

图2步冷曲线与相图

当熔融的系统均匀冷却时,如果系统不发生相变,则系统的冷却温度随时间的变化是均匀的,冷却速率较快(如图中ab线段);如果在冷却过程中发生了相变,由于在相变过程中伴随着放热效应,所以系统的温度随时间变化的速率发生改变,系统的冷却速率减慢,步冷曲线上出现转折(如图中b点)。当熔液继续冷却到某一点时(如图中c点),此时熔液系统以低共熔混合物的固体析出。在低共熔混合物全部凝固以前,系统温度保持不变.因此步冷曲线上出现水平线段(如图中cd线段);当熔液完全凝固后,温度才迅速下降(如图中de线段)。

由此可知,对组成一定的二组分低共熔混合物系统,可以根据它的步冷曲线得出有固体析出的温度和低共熔点温度。根据一系列组成不同系统的步冷曲线的各转折点,即可画出二组分系统的相图(温度—组成图)。不同组成熔液的步冷曲线对应的相图如图6—2所示。

用热分析法(步冷曲线法)绘制相图时,被测系统必须时时处于或接近相平衡状态,因此冷却速率要足够慢才能得到较好的结果。

热电偶测温原理和使用方法见本书第二部分仪器4。

1.调压器

2.电子温度计

3.热电偶

4.细玻璃管

5.试管

6.试样

7.电炉

图3 装置图

仪器与药品

计算机及接口;热电偶一支;电炉三个;调压器三个;样品玻璃试管五个;样品试管架一个;夹子;测水沸点仪一套(共用);

纯锡;纯铋;松香;液体石蜡;

实验操作步骤

1打开电源,检查仪器装置与药品。

2测量样品的步冷曲线。打开计算机,选择数据采集,双击进入。将热电偶的热端插入装入少量液体石蜡的细玻璃管中,接通电源,逐渐加大电压,待样品熔化后,

(橡胶塞可以活动)用装热电偶的细玻璃管搅拌已熔融的金属,同时观察细玻璃

管的底部是否在距样品试管底部1cm处,尽可能让细玻璃管的端部处于熔融金属

的中心。单击开始。纯锡和纯铋最好在加热的原炉中将电压推到零缓慢冷却,30%、

57%、80%的样品可以防在冷炉中自然冷却。待样品完全凝固后,单击完成,并命

名存盘。

3测量水的沸点。将热电偶的热端插入沸点仪的气液喷口处,测水的沸点,作为标定热电偶温度值的一个定点。

注意:调压器的电压不能超过40伏。

计算机数据处理

选择并双击物理化学实验,选择并双击合金相图,点击打开,选择已测样品文件并打开,交替移动光标1和2到适当的位置,点击线性拟合1,再交替移动光标1和2到适当的位置,点击线性拟合2,如果线性拟合交点可以确定,点击计算交点;如果线性拟合交点不理想,点击刷新,移动光标重新拟合。确认样品后,点击提交,确认的样品和交点数值就会在下表中显示出来。待测定的样品全部输入完毕后,点击计算温度,样品和温度值就会显示出来。命名存盘。

五、关键操作及注意事项

1.为使步冷曲线上有明显的相变点,必须将热电偶结点放在熔融体的中间偏下处,同时将熔体搅匀。冷却时,将纯金属样品管放在加热的原炉中,把电压推到零缓慢冷却。

2.熔化样品时,升温电压不能一下加得太快,要缓慢升温。一般金属熔化后,继续加热两分钟即可停止加热。

六、数据处理

1.用水的沸点、纯锡和纯铋的熔点作标准温度,以冷却曲线上转折点的读数作横坐标,标准温度作纵坐标,作出热电偶的工作曲线。

已知的标准温度如下:

物质水 Sn Bi

沸点或熔点t/℃ 100 232 271

2,从工作曲线上查出30%、57%、80%的铋合金的熔点温度,以横坐标表示质量分数.纵坐标表示温度,绘出Bi—Sn二组分合金相图。

3.在作出的相图上,用相律分析低共熔混合物、熔点曲线及各区域内的相数和自由度数。

七、思考与讨论

1.为什么冷却曲线上会出现转折点?纯金属,低共熔金属及合金的转折点各有几个?曲线形状为何不同?

2.热电偶测量温度的原理是什么?为什么要保持冷端温度恒定?

实验二电动势的测定

一、实验目的

1.掌握电位差计的测量原理和测定电池电动势的方法。

2.了解可逆电池、可逆电极、盐桥等概念。

3.测定岭Ag+/Ag、Zn/Zn2+|电极电势和Ag浓差电池电动势。

二、实验原理

1.对消法测电动势的原理‘

电池电动势不能直接用伏特计来测量,因为电池与伏特计联接后有电流通过,就会在电极上发生电极极化,结果使电极偏离平衡状态。另外,电池本身有内阻,所以伏特计所量得的仅是不可逆电池的端电压。测量电池电动势只能在无电流通过电池的情况下进行,因此需用对消法(又叫补偿法)来测定电动势。对消法的原理是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电势差,这样待测电池中没有电流通过,外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。对消法测电动势常用的仪器为电位差计,其简单原理如图15—1所示。电位差计由三个回路组成:工作电流回路、标准回路和测量回路。

(1)工作电流回路

朋为均匀沿线电阻,通过可变电阻及与上作电源万构成回路,其作用是调节可变电阻R,使流过回路的电流成为某一定值。这样AB上有一定的电位降低产生,工作电源E可用蓄电池或稳压电源,其输出电压必须大于待测电池的电动势。

(2)标准回路

S为电动势精确已知的标准电池,C是可在AB上移动的接触点,K是双向开关,KC间有一灵敏度很高的检流计G,当K扳向S一方时,AC1GS回路的作用时校准工作回路的以确定AB 上的电位降。如标准电池S的电动势为1.01865伏,则先将C点移动到AB上标记1.01865伏的C1处,迅速调节R直至G中无电流通过。这时S的电动势与AC1之间的电位降与AC1间的电位降大小相等、方向相反而对消。

(3)测量回路

当双向开关K换向X的一方时,用AC2GX回路根据校正好的AB上的电位降来测量未知电池的电动势。在保证校准工作电流不变的情况下,在AB上迅速移动到C2点,使G中无电流通过,这时X的电动势与AC1间的电位的电位降大小相等,方向相反而对消,于是C2点所标记的电位降为X的电动势。由于使用过程中电流的电压会有所变化,要求每次测量前均重新校准工作回路的电流。

2.电极电势的测定原理

电池使由2个半电池组成的。电池电动势是两电极的代数和。当电势都以还原电势表示时,

以丹尼尔电池为例:Zn|Zn 2+(a 1)||Cu 2+

(a 2)|Cu

负极反应:Zn →Zn 2++2e - 22RT 1(Zn /Zn)ln 2F a(Zn )

??Θ+-+=-

正极反应:Cu 2++2e -→Cu 2+2RT 1(Cu /Cu)ln 2F a(Cu )??Θ++=- 电池反应:Zn+Cu 2+→Cu+Zn

2+

2+2+RT a(Zn )E=E ln 2F a(Cu )

Θ- 在电化学中,电极电势的绝对值至今还无法测定,而是以某一电极的电极电势作为零,然后将其它的电极与它组成电池,规定该电池的电动势为该被测电极的电极电势。通常将标准氢电极(即氢气为101325Pa 下的理想气体、溶液中“(H ’)为1)的电极电势规定为零。由于氢电极制备及使用不方便等缺点,一般常用另外一些制备工艺简单、易于复制、电势稳定的电极作为参比电极来代替氢电极。常用的有甘汞电极和氯化银电极等,这些电极与标准氢电极比较而得到的电势已精确测定。本实验要求制备锌电极、银电极,然后用饱和甘汞电极作参比电核,测量达两个电极的电极电势、测量银浓差电池的电动势。

三、仪器与药品

精密电位差计(包括直流稳压电源、分流器、补偿电位计;标准电池、捡流计各1台);半电油管3个;饱和甘汞电极1只、锌电极1只;银电极2只;15创小烧杯5个。

0.1000mol/kg -1znS04、0.1000mol/kg -1AgCl ,0.1000mol/kg -1

KCl 、饱和KCl 盐桥、饱和KNO3盐桥、饱和硝酸亚汞溶液。

四、实验步骤

1.电极制备

(1)锌电极

用抛光砂纸将锌电极表面打磨光滑,然后用自来水冲洗,用滤纸擦干,再浸入饱和硝酸亚汞溶液中3—5秒,取出后用滤纸擦拭锌电极,使锌电极表面有一层均匀的汞齐,再用蒸馏水洗净(注意:汞盐有毒,用过的滤纸应投入指定的容器中,容器中应有水淹没滤纸,切勿随便乱丢)。

(2)银电极

把两根银电极用抛光砂纸轻轻擦亮,再用蒸馏水洗净擦干。把处理好的两根吨电极浸入AgN 岛溶液中,测量其间的电动势值。两根电极间的电位差小于0.005伏方可在浓差电池中使用,否则,需重新处理电极或重新挑选电极。

2.半电池的制作

(1)Zn|ZnSO 4(0.1000mol/kg -1)半电池的制作

如图15-2安装半电池。用洗耳球从支管D 处将0.1000mol/kg -1ZnSO 4溶液慢慢吸入半电

池管少许,洗涤两次后,吸入适量溶液,立即把D处夹紧。然后取出半电池,检查管内有无气泡以及溶液是否从管内流出。

(2)Ag|AgNO3:(0.1000mol/kg-1)半电池的制作:

制作方法同(1)。

(3)Ag|Ag+(b)KCl(0.1000mol/kg-1)半电池的制作:

在干净的小烧杯中加入0.1000mol/kg-1 KCl溶液,再加入—滴0.1000mol/kg-1AgNO3溶液,搅拌均匀,呈白色混浊溶液。特此溶液吸入插有银电极的半电池管内,将D处夹紧,检查有无漏气。

3.电动势的测定

(1)参看本书第二部分仪器8,弄懂电位差计的使用方法,并接好测量线路。

(2)按室温下的标准电池的电动势值(见本书第二部分仪器7),对电位差计的工作电流进行标定。

(3)选择合适的盐桥,然后分别测量下列各电池的电动势值:

①Zn|ZnSO4(0.1000mol/kg-1)|饱和甘汞电极

⑧饱和甘汞电极|AgNO3(0.1000mol/kg-1)|Ag

⑧银浓差电池电动势

Ag|Ag+(b)KCl(0.1000mol/kg-1)|AgNO3(0.1000mol/kg-1)|Ag

五、关键操作及注意事项

1.半电池管和小烧杯必须清洗干净,实验前先检查半电池管是否漏气。

2.制作半电池以及将半电池插入盐桥时,注意不要进入气泡。

3,AgNO3:废液必须倒入回收瓶中。

六、数据处理

1.计算室沮下饱和甘汞电极的电极电势,校正公式见本书第二部分仪器7。

2.根据所测电池电动势的实验值E实分别计算Zn+/Zn和Ag+/Ag的电极电势(实验值)。 3.从附表中查出25℃下锌电极和银电极的标准电极电势及其湿度系数以及活度系数,由此计算室温下锌、银的电极电势,并与2的实验值进行比较,求出相对误差。

4.根据所测得的银浓差电池电动势置,通过下述(4)、(5)式计算AgCl的溶度积。

对于稀薄水溶液,b与C在数值上相等,所以溶度积可表示为

七、思考与讨论

1.对消法测定电池电动势的原理是什么?

2.盐桥的选择原则和作用是什么?

3.在测量过程中,若检流计光点总是往一个方向偏转,可能是什么原因?

4.标准电池的构造以及使用时应注意什么?

实验三乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

一.实验目的:

1.用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能。

2.了解二级反应的特点。

3.了解电导率仪的构造,掌握其使用方法。

二.实验原理:

乙酸乙脂皂化反应属二级反应,其计算公式:

L t=1/(k·t·a)×(L0-L t)+L∞,

以L t对(L0-L t)/t作图可得一直线,其斜率等于1/(k·a)。由此可求得反应速率常数k。当把电导仪的输出与记录仪连接,就可自动记录电导的变化。这时记录纸上的峰高将与电导成正比。因此用峰高代替电导代入上式同样可求得k值。

三.实验步骤:

1.将电导仪的记录输出与记录仪相连。

2.为了选择好电导率仪的量程和记录笔的合适位置,可先将稀释一倍的NaOH溶液20ml置于电导管中,插入电极,调节电导率仪选择开关和校正调节器,使记录笔在8mv左右。(记录仪要先调零,量程置于10mv),走纸速度为8mm/min。

3.将混合反应器置于20℃恒温槽中,用移液管取20mlNaOH标准溶液置于1池中,再取20ml 乙酸乙酯溶液置于2池中,将电导电极插入2池,恒温10min。

4.待记录笔正好走在记录纸的某一横线处时,迅速用洗耳球使1、2池中的溶液混合均匀,约20min即可停止实验。

5.实验完毕,清洗玻璃仪器,关闭电源,整理实验台。

四.数据处理:

1.将记录纸剪下。横坐标走纸速度确定反应时间。纵坐标可取任意标度,用来代表电导变化。将曲线外推至起始混合得时间求得L0值。从图上取各时间相应得纵坐标值填入记录表格中。

2.L t对(L0-L t)/t作图。由所得直线斜率求反应速率常数k。如果所得线性关系不好,则可能是外推L0不正确,可重推L0再作图计算。

3.或按物化实验室电脑上的CAI来处理,或自己编程处理数据。

五.讲课重点:

1.用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的原理。

2.二级反应的特点。

3.电导率仪的构造及其使用方法。

4.数据处理。

六.讲课难点:

1.用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的原理。

2.电导率仪的构造及其使用方法。

物理化学实验指导书

实验1 液相反应实验平衡常数的测定 一、 目的和要求 1、利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁离子液相反应的实验 平衡常数。 2、通过实验了解实验平衡常数的数值不因反应物初始浓度不同而变化。 二、 基本原理 铁离子与硫氰酸根离子在溶液中可生成一系列的络离子,并共存于同一的平衡体系中,但当铁离子与硫氰酸根离子的浓度很低时,只有如下的反应: 3+-2+Fe SCN FeSCN + 即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN 2+络离子。其平衡常数表示为: 23FeSCN Fe SCN c c K c c ++- = 通过实验和计算可以看出,在同一温度下,改变铁离子(或硫氰酸根离子)浓度时,溶液的颜色改变,平衡发生移动,但平衡常数c K 保持不变。 根据朗伯—比尔定律可知吸光度与溶液浓度成正比。因此,可借助于分光光度计测定其吸光度,从而计算出平衡时硫氰合铁离子的浓度以及铁离子和硫氰酸根离子的浓度,进而求出该反应的平衡常数c K 。 三、 仪器和试剂 7220型分光光度计,50mL 烧杯4个;50mL 锥角瓶2个;10mL 移液管6支。 4410-?mol·L -1的NH 4SCN 溶液;1110-? mol·L -1、2 110-?mol·L -1的FeCl 3溶液。 四 、实验步骤 1、不同浓度试样的配制 取4个50mL 的烧杯,编成1、2、3、4号。用移液管向编号的烧杯中各注入

5mL 4 410-?mol ·L -1的NH 4SCN 溶液。另取四种各不相同的FeCl 3溶液各5mL 分别注入各编号的烧杯中。使体系中SCN -离子的初始浓度与Fe 3+离子的初始浓度达到下表所示的数值。 为此,可按以下步骤配制不同浓度的Fe 3+离子溶液: 在1号烧杯中直接注入5mL 1 110-?mol·L -1的Fe 3+离子溶液; 在2号烧杯中直接注入5mL 2110-?mol·L -1的Fe 3+离子溶液; 取50mL 锥形瓶1个,注入10mL 2 110-?mol·L -1的Fe 3+离子溶液,然后加纯水10mL 稀释,取出稀释液(Fe 3+离子浓度3 510-?mol·L -1)5mL 加到3号烧杯中。 另取稀释液(即Fe 3+离子浓度3510-?mol·L -1)10mL 加到另一个50mL 锥形瓶中,再加纯水10mL 。配制成浓度为3 2.510-?mol·L -1的Fe 3+离子溶液,取此溶液5mL 加到4号烧杯中。 2、分光光度计的调剂与溶液吸光度的测定 将7220型分光光度计调整好,并把波长调到475nm 处。然后分别测定上述4个编号烧杯中各溶液的吸光度。 五、 数据记录和处理 将测得的数据填于下表,并计算出平衡常数c K 值。 温度: 压力: 表中数据按下列方法计算: 1、当1号烧杯Fe 3+离子与SCN -离子反应达平衡时。可以认为SCN -全部消耗,此平衡时对硫氰合铁离子的浓度即为反应开始时硫氰酸根离子浓度。既有: 21 FeSCN ()SCN ()equ ini c c +-=

大学物理化学实验全集

实验六.二组分固-液体系相图的绘制 一、实验目的 (1)热分析法测绘Sn-Bi二元合金相图 (2)掌握热分析法的测量技术 (3)掌握热电偶测量温度的基本原理以及数字控温仪和升降温电炉的使用方法 二、实验原理 用几何图形来表示多相平衡体系中有哪些相,各相的成分如何,不同相的相对量是多少,以及它们随浓度、温度、压力等变量变化的关系图叫相图。以体系所含物质的组成为自变量,温度为应变量所得到的T-x图就是常见的一种相图。 绘制相图的方法很多,热分析法就是常用的一种实验方法。即按一定比例配成一两组分体系,将体系加热到熔点以上成为液态,然后使其逐渐冷却,每隔一定时间记录一次温度,以体系的温度对时间的关系曲线称为步冷曲线。熔融体系在均匀冷却过程中无相变时,其温度将连续均匀下降,得到一条平滑的冷却曲线,当冷却过程中发生相变时,放出相变热,使热损失有所抵偿,冷却曲线就会出现转折。当两组分同时析出时,冷却速度甚至变为零,冷却曲线出现水平段。转折点或平台所对应的温度,即为该组成合金的相变温度。 取一系列组成不同的二元合金,测得冷却曲线,再将相应的转折点连接起来即得到二元合金相图(如下图所示) 三、实验所用仪器、试剂 1.KWL-09可控升降温电炉,SWKY-1数字控温仪 2.编号为1-6的六个金属硬质试管依次分装:纯铋、含锡20%,42%,60%,80%的合金、纯锡。8号试管为空管。 四、实验步骤 1.安装并调整SWKY-1数字控温仪与KWL-09可控升降温电炉,将控温仪与电炉用电缆连接。2号炉膛(右侧)放8号空管,将与控温仪相连的温度传感器(传感器2)插入其中 2.1.将装有试剂的试管1放入1号炉膛(注意安全,始终用铁夹小心夹住试管),并将与电炉连接的温度传感器(传感器1)插入炉膛旁边的另一小孔中(注:不要将传感器1插入试管中)。将2号传感器插入放有8号空管的炉膛2 2.2.调节控温仪(工作/量数按钮),将电炉温度设定为350℃,再调为工作状态,此时1号炉膛开始加热。调节定时按钮,是时间显示为30s。将电炉“冷风量调节”电压调到零,“加热量调节”调到180V(电压过低加热太慢,电压过高有损仪器使用寿命),给2号炉膛预热到200度左右(避免温度下降过快,减小试管冷却时发生过冷现象的可能) 2.3.当温度显示1号炉膛温度达到350℃时,再等10min左右。待温度稳定后将预热后的8号空管用铁夹移出去,并将1号试管夹入2号炉膛。换入2号试管加热,熔融。关闭“加热量调节”,此时控温仪显示温度上升,当温度上升到310℃以上时,打开“冷风量调节”,电压调为1.5V。此时温度开始下降,当温度降到接近300℃时,开始记录温度。每隔30s,控温仪会响一声,依次记下此时的仪表读数即可。

物理化学实验报告.

《大学化学基础实验2》实验报告 课程:物理化学实验 专业:环境科学 班级: 学号: 学生姓名:邓丁 指导教师:谭蕾 实验日期:5月24日

实验一、溶解焓的测定 一、实验名称:溶解焓的测定。 二、目的要求:(1)学会用量热法测定盐类的积分溶解焓。 (2)掌握作图外推法求真实温差的方法。 三、基本原理: 盐类的溶解通常包含两个同时进行的过程:一是晶格的破坏,为吸热过程;二是离子的溶剂化,即离子的水合作用,为放热过程。溶解焓则是这两个过程热效应的总和,因此,盐类的溶解过程最终是吸热还是放热,是由这两个热效应的相应大小所决定的。影响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质的性质以及用量等。热平衡式: △sol H m=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2 式中, sol H m 为盐在溶液温度及浓度下的积分溶解焓, J·mol , m1 , m2 分别为水和溶质的质量, M 为溶质的摩尔质量,kg·mol -1 ;C1 ,C 2 分别为溶剂水, kg; 溶质的比热容,J·kg -1;T 为溶解过程中的真实温差,K;C 为量热计的热容, J·K- 1 ,也称热量计常数.本实验通过测定已知积分溶解焓的标准物质 KCl 的 T ,标定出量热计热容 C 的值. 四、实验主要仪器名称: NDRH-2S型溶解焓测定实验装置1套(包括数字式温度温差测量仪1台、300mL简单量热计1只、电磁搅拌器1台);250mL容量瓶1个;秒表1快;电子 ;蒸馏水 天平1台;KCl;KNO 3 五、实验步骤: (1)量热计热容 C 的测定 ( 1 ) 将仪器打开 , 预热 . 准确称量 5.147g 研磨好的 KCl , 待用 . n KCl : n水 = 1: 200 (2)在干净并干燥的量热计中准确放入 250mL 温室下的蒸馏水,然后将温度传感器的探头插入量热计的液体中.打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温差变化基本稳定后,读取水的温度 T1 ,作为基温. (3)同时, 每隔30s就记录一次温差值,连续记录8 次后, 将称量好的 5.174g KCl 经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好.10s记录一次温度值,至温度基本稳定不变,再每隔 30s记录一次温度的数值,记录 8 次即可停止. (4)测出量热计中溶液的温度,记作 T2 .计算 T1 , T2 平均值,作为体系的温度.倒出溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计. KNO3 熔解热的测定:标准称量 3.513g KNO3 ,代替 KCl 重复上述操作.

物理化学实验总结与心得

物化实验总结与心得 闽江学院化学与化学工程系120101202242 朱家林 时间过的很快,一个学期的物化实验已经结束了。经过一个学期的物化实验的学习,学到了很多专业知识和实验基本操作,以及很多做人做事的技巧和态度。物化实验是有用的,也是有趣的,物理化学实验涉及到了化学热力学、化学动力学、电化学、表面化学。一下,简单的回顾一下本学期的十四个物化实验。 实验一、燃烧热的测定 用氧弹卡计测定萘的燃烧热;了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别;了解卡计中主要部分的作用。掌握卡计的实验技术;学会用雷诺图解法校正温度变化。热是一个很难测定的物理量,热量的传递往往表现为温度的改变。而温度却很容易测量。如果有一种仪器,已知它每升高一度所需的热量,那么,我们就可在这种仪器中进行燃烧反应,只要观察到所升高的温度就可知燃烧放出的热量。根据这一热量我们便可求出物质的燃烧热。试验中要注意:压片时应将Cu-Ni合金丝压入片内;氧弹充完氧后一定要检查确信其不漏气,并用万用表检查两极间是否通路;将氧弹放入量热仪前,一定要先检查点火控制键是否位于“关”的位置。点火结束后,应立即将其关上。氧弹充氧的操作过程中,人应站在侧面,以免意外情况下弹盖或阀门向上冲出,发生危险。 实验二、液体饱和蒸汽压的测定 明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系棗克劳修斯-克拉贝龙方程式;用等压计测定不同温度下苯的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术;学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。测定前必须将平衡管a,b段的空气驱赶净。冷却速度不应太快,否则测得的温度将偏离平衡温度。如果实验过程中,空气倒灌,则实验必须重做。在停止实验时,应该缓慢地先将三通活塞打开,使系统通大气,再使抽气泵通大气(防止泵中油倒灌),然后切断电源,最后关闭冷却水,使装置复原

《物理化学实验》练习题

《物理化学实验》练习题 ●本练习题供平时练习所用,对期末考试有指导作用,望同学们认真做答. ●此次练习题需要当做一次物理化学作业一样提交. 练习题 一、填空题(每空1分,共30): 1.写出物理化学实验中所使用的两种温度计:和。 2.氧气钢瓶外表油漆的颜色是色;氢气钢瓶外表油漆的颜色是色。 3.在静态法测定乙醇饱和蒸气压的实验中,直接测量的物理量是 和。 4.热分析法测定“步冷曲线”时,根据曲线上的或可以确定相变温度。 5.测定物质的磁化率所使用的磁天平有磁天平和磁天平两种。 6.测量物质的燃烧焓所需的测量仪器是,燃烧反应在内进行。 7.测量液体饱和蒸气压所依据的原理是方程,通过实验数据作直线可以求出。 8.在二组分气液平衡相图的实验中,直接测量的物理量是和。 9.物质的旋光度与和等因素有关。 10.诱导极化率(或变形极化率)由极化率和极化率两部分组成。 11.写出恒温槽构造中的两个部件:和。 12.用氧弹量热计测量得到的是恒容热Q V,则恒压热Q p= 。 13.在液体饱和蒸气压测量的实验中,若空气未被抽净,则所得蒸气压的数值偏。 14.测量电解质溶液的电导可采用电桥法,测量电池的电动势采用 法。

15.在最大泡压法测量液体表面张力的实验中,直接测量的物理量是 。 16.接触温度计是用作 ,而贝克曼温度计是用作 。 17.热分析法所测量的“步冷曲线”是以 为纵坐标,以 为横坐标所得的曲线。 18.惠斯登(wheatston )电桥法测量电解质溶液的电导时,需要 作电源和 作示零装置。 19.对消法测量电池电动势需要用到 电池和 电池。 20.在偶极矩测量实验中,介电常数是通过测量 而得的。 21.在蔗糖水解反应速率常数测定的实验中,C 0/C = 。 22.乙酸乙酯皂化反应体系的电导随时间逐渐 ,反应体系的pH 随时间逐渐 。 23.贝克曼温度计测量温度的范围为 ℃,最小分度为 ℃。 24.获得真空时所使用的仪器是 ;测量真空度的仪器是 。 25.在测量液体表面张力的实验中,从毛细管中逸出泡的半径越 ,则最大液柱差△h m 越 。 二、单项选择题:将所选择的答案号添入括号中(每题1分,共50分): 1. 下面四条曲线分别代表A 、B 、C 、D 四个恒温槽的灵敏度曲线,其中恒温效果最好的是( )。 控温灵敏度曲线 2. 在氧弹量热计中萘的燃烧反应为: C 10H 8(s)+12O 2(g)→10CO 2(g)+4H 2O(l) 在K 2.298时,测得反应的恒容热?-=kJ 5152v Q mol -1,则萘的燃烧焓= ?m c H

物理化学实验新

物理化学实验大三上学期实验一恒温槽 1.实验原理: 恒温槽之所以能维持恒温,主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。当恒温槽因对外散热而使水温降低时,恒温控制器就使恒温槽内的加热器工作,待加热到所需温度时,它又使加热器停止加热,保持恒定水温。 2.实验仪器: 玻璃恒温水浴 精密数字温度温差仪 3.数据处理: 恒温槽灵敏度te=±(t1-t2)/2(t1为最高温度,t2为最低温度),灵敏度曲线(温度-时间) 4.课后题: ⑴恒温槽主要由哪几个部分组成,各部分作用是什么? 答:①浴槽:盛装介质②加热器:加热槽内物质③搅拌器:迅速传递热量,使槽内各部分温度均匀④温度计:观察槽内物质温度⑤感温元件:感应温度,指示加热器工作⑥温度控制器:温度降低时,指示加热器工作,温度升高时,只是加热器停止

工作。 ⑵对于提高恒温槽的灵敏度,可以哪些方面改进? 答:①恒温槽的热容要大些,传热质的热容越大越好。②尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度,为此要使感温元件的热容尽量小,感温元件与电热器间距离要近一些,搅拌器效率要高。③做调节温度的加热器功率要小。 ⑶如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽? 答:通过辅助装置引入低温,如使用冰水混合物冰水浴,或者溶解吸热的盐类盐水浴冷却(硝铵,镁盐等) 实验二燃烧焓 1实验原理: 将一定量的待测物质在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使热量计本身及氧弹周围介质的温度升高,通过测定燃烧前后热量计温度的变化值,就可以算出该样品的燃烧热,其关系式为mQv=C△T-Q点火丝m点火丝。 2仪器与药品: 氧弹热量计压片机精密数字温度温差仪 萘苯甲酸 3数据处理:

物理化学实验总结

绪言 物理化学是化学与化工专业的一门必修核心基础理论课。化学反应常伴随有物理变化,物理因素也可以引起或影响化学变化过程。物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系入手,应用物理学的基本原理与实验方法,如力、热、光、电、磁等,研究化学变化基本规律的科学。物理化学还为化学的其它分支科学提供基本理论与方法。学习物理化学的目的在于打下扎实的化学理论基础,增强分析和解决实际化学问题的能力,加深对无机化学、有机化学、分析化学等课程的理解,为仪器分析、化工热力学、化工原理、化学反应工程、催化化学、应用电化学等课程的学习提供必要的基础知识。物理化学是化学与化工及某些相关专业硕士研究生入学的必考科目之一。 1物理化学课程的基本内容 物理化学可分成以下三个主要部分:化学热力学、化学动力学、物质结构。其中物质结构已单独设课讲授。主要内容有: (一)热力学第一定律及其应用 核心提示:能量守恒与转化定律在热力学、热化学(主要涉及内能、热与功)中的应用。 主要内容:(1)热力学方法的特点和局限性;(2)体系与环境、强度性质与广度性质、可逆过程与不可逆过程、状态、状态函数、状态方程式、过程方程式、过程、途径、功、热、内能、焓、热容、反应进度、热效应、焦耳(Joule)-汤姆逊(Thomson)效应等热力学基本概念;(3)热力学第一定律、盖斯(Hess)定律、基尔霍夫(Kirchhoff)定律;(4)热力学第一定律对简单状态变化(如理想气体自由膨胀过程、等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程、节流膨胀过程等)、相变、化学反应过程(等温与非等温)的分析,热、功、内能变化以及焓变(包括应用生成焓、燃烧焓、键焓等热力学数据)的计算。 (二)热力学第二定律及其应用 核心提示:过程的方向性与限度。 主要内容:(1)熵(S)判据:熵的引出(由卡诺循环出发),熵增加原理,熵的统计意义,热力学第二定律的表述与数学表达式,物质的规定熵;(2)赫姆霍兹

物理化学实验数据处理

物理化学实验数据处理 实验一 电极的制备及电池电动势的测定与应用 一、实验数据记录 二、数据处理 1饱和甘汞电极电动势的温度校正 )298/(1061.72415.0/4-?-=-K T V SCE ? 15.273+=t T t 组成饱和甘汞电极的KCl 溶液的温度,℃。 2测定温度下锌、铜电极电动势的计算 1) 测定温度下锌电极电势的计算 Zn Zn SCE Hg Zn E /2)(+-=-??平均值 )(/2平均值Hg Zn SCE Zn Zn E --=∴+?? 2) 测定温度下铜电极电势的计算 SCE Cu Cu Hg Cu E ??-=+-/2)(平均值 S C E Hg Cu Cu Cu E ??+=∴-+)(/2平均值 3) 测定温度下标准锌电极电极电势的计算 ++ + +±++=+=2222ln 2)(ln 2/2//Zn Zn Zn Zn Zn Zn Zn m F RT Zn F RT γ?α??θ θ +++ ±-=∴222ln 2//Zn Zn Zn Zn Zn m F RT γ??θ(±γ参见附录五表V-5-30,11.02-?=+l mol m Zn ) 4) 测定温度下标准铜电极电极电势的计算 ++ + +±++=+=2222ln 2)(ln 2/2//Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu m F RT Cu F RT γ?α??θ θ +++ ±-=∴222ln 2//Cu Cu Cu Cu Cu m F RT γ??θ(±γ参见附录五表V-5-30,11.02-?=+l mol m Cu ) 2 298K 时锌、铜电极标准电极电势的计算 1)锌电极标准电极电势的计算 )298/(000016.0)298(/)(//22-?-=+ +K T K V T Zn Zn Zn Zn θθ?? )298/(000016.0/)()298(//22-?+=∴++ K T V T K Zn Zn Zn Zn θ θ?? 1)铜电极标准电极电势的计算 2 6//)298/(1031.0)298/(0001.0)298(/)(22-?+-?+=-+ +K T K T K V T Cu Cu Cu Cu θθ?? 2 6//)298/(1031.0)298/(0001.0)()298(22-?+-?-=∴-+ +K T K T T K Cu Cu Cu Cu θθ?? 15.273+=t T t 组成相应电极的电解质溶液的温度,℃。

最新物理化学实验思考题解答

实验一 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?提示:(氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系,其它为环境。)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,(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。)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或(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。)。 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?提示: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? 提示: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。 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? 提示: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?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,N 2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 -3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水,每毫升0.1 mol ·dm -3 NaOH 溶液相当于5.983 J(放热)。2. 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。 实验二 凝固点降低法测定相对分子质量 1. 什么原因可能造成过冷太甚?若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高?由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高?说明原因。答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。根据公式*f f f f B T T T K m ?=-=和310B B f f A W M K T W -=??可知由于溶液凝固点偏低, ?T f 偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。 2. 寒剂温度过高或过低有什么不好?答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。 3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。如果加入量过多,一方面会导致凝固点下降过多,不利于溶液凝固点的测定,另一方面有可能超出了稀溶液的范围而不具有依数性。过少则会使凝固点下降不明显,也不易测定并且实验误差增

物理化学试验-华南理工大学

物理化学实验Ⅰ 课程名称:物理化学实验Ⅰ 英文名称:Experiments in Physical Chemistry 课程代码:147012 学分:0.5 课程总学时:16 实验学时:16 (其中,上机学时:0) 课程性质:?必修□选修 是否独立设课:?是□否 课程类别:?基础实验□专业基础实验□专业领域实验 含有综合性、设计性实验:?是□否 面向专业:高分子材料科学与工程、材料科学与工程(无机非金属材料科学与工程、材料化学) 先修课程:物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。 大纲编制人:课程负责人张震实验室负责人刘仕文 一、教学信息 教学的目标与任务: 该课程是本专业的一门重要的基础课程,物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律,是从事本专业相关工作必须掌握的基本技术课程。其任务是通过本课程的学习,使学生达到以下三方面的训练: (1)通过实验加深学生对物理化学原理的认识,培养学生理论联系实际的能力; (2)使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术,提高学生的实验操作能力和独立工作能力; (3)培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力,使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。 教学基本要求: 物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律,实验中常用多种物理测量仪器。因此在物理化学实验教学中,应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。 物理化学实验包括下列内容: (1)热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。

最新物理化学实验试题

, 实验温度在 80℃~ 100℃之间 , 则所测得的 气 水在 100℃时的气化热 实验温度范围内气化热的 平均值 2. 比重瓶中注满待测液(较易挥发)后进行称量,同 条件下重复操作三次,得的结 果为 18.39521 g ,18.39390 g ,18.39609 g ,取三次测定的平均结果则为: (A) (A) 18.395 g (B) 18.39507 g (C) 18.3951 g (D) 18.395066 g 3. 为测定大分子溶液中大分子化合物的平均摩尔质量 , 下列各种方法中哪一种是不宜采用 的? (D ) (A) 渗透压法 (B) 光散射法 (C) 冰点降低法 (D) 粘度法 4. 使用分光光度计测量吸光度 D ,为了使测得的 D 更精确,则应: (B) (A) 在最大吸收波长进行测定 (B) 用比较厚的比色皿 (C) 用合适浓度范围的测定液 (D) 选择合适的波长,比色皿及溶液浓度,使 D 值落在 0 ~ 0.8 区间内 5. 氧气减压器与钢瓶的连接口为防止漏气,应: (C) (A) 涂上凡士林 (B) 垫上麻绳或棉纱 (C) 封上石蜡 (D) 上述措施都不对 6. 某同学用对消法测得电池 Zn │ ZnSO 4(0.1000mol ·kg -1) ‖ KCl(1.0000mol · kg -1 ) │ Ag —AgCl(s) 的电动势与温度的关系为: E/V=1.0367-5.42 × 10-4(T/K-298) 则298 K 时,该电池的可逆 物理化学实验 试题 一、选择题 ( 共 16题 32 分 ) 1. 在动态法测定水的饱和蒸气压实验中 化热数据是: (C) (A) 水在 80℃时的气化热 (B) (C) 该数值与温度无关 (D) (A) -31.2 kJ (B) -200.1 kJ (C) 31.2 kJ (D) 200.1 kJ 7.实验绘制水 - 盐物系的相图 , 一般常采用的方法是: (B) (A) 电导法 (B) 溶解度法 (C) 热分析法 (D) 色谱法 8. 已知环己烷、 醋酸、萘、樟脑的摩尔凝固点降低常数 K f 分别为 6.5, 16.60, 80.25 及173, 今有一未知物能在上述四种溶剂中溶解 , 欲测定该化合物之摩尔质量 , 最适宜的溶 剂是: (D) (A) 萘 (B) 樟脑 9. 在阴极极化曲线测定的实验装置中, (A) 当作盐桥 (B) (C) 减少活化过电位 (D) 10.H 2O 2分解反应的动力学实验中 氧气并测量其体积,这是为了: (A) 赶走反应容器中的空气 (C) 使反应液混合均匀 11. 已知贝克曼温度计 处相当于室温 28 ℃ , (A) 31 ℃ (B) 32.3 12. 在差热分析实验中 热曲线时 , 若已知试样在加热过程中既有吸热效应也有放热效应 调在: (B) (A) 记录仪量程范围内的任何位置 (C) 环己烷 (D) 醋酸 都配有鲁金毛细管 , 它的主要作用是: (C) 降低溶液欧姆电位降 增大测量电路的电阻值 , 待反应进行了两分钟以后 , 才开始收集生成的 (A) (B) (D) O 到断点 B 问要在水中拍断 B 点的水温是: ℃ (C) 35.3 ℃ (D) 38.3 ℃ , 当使用 WXC-200的双笔记录仪同时记录加热时的升温曲线和差 , 则差热曲线的基使反应溶液溶解氧气达到饱和 使反应达到平稳地进行 的温度差值是 7.3 ℃ , 现要使贝克曼温度计刻度“ 3” (A) ℃ (D) 38.3 (B) 记录仪的左端位置

物理化学实验课程大纲

中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述: 物理化学实验是化学教育专业的一门重要的必修基础课程,是独立设课、并与物理化学理论课程内容相配套的实验课程。物理化学实验教学内容综合了化学领域中各分支需要的基本研究工具和方法,在教学过程中引导学生利用物理化学及相关理论知识,解决化学过程的基本问题,培养学生的基本实验技能和科学研究能力,为学生今后从事专业研究打下坚实的基础,同时对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高也起着至关重要的作用。 2.设计思路: 本实验课程分两学期开设,要求学生完成不少于21个基础实验,初步掌握重要的物理化学实验方法,熟悉各种物理化学现象,了解和掌握各种大型仪器的原理和操作方法,并学会实验数据的归纳和分析方法。实验内容的选取,包括热力学、电化学、动力学、表面现象和胶体、物质结构等部分有代表性的实验,使学生了解物理化学的概貌;另一方面,根据现有仪器设备的条件,力求在实验方法和实验技术上得到较全面的训练。 3. 课程与其他课程的关系: 《物理化学实验》是继《无机化学实验》、《分析化学实验》和《有机化学实验》之后而独立开设的实验课程。通过本课程学习,掌握物理化学的基本实验技术和技能,系统学习物理化学实验的基本概念、基本原理和发展规律,并能在今后的科研及生产 - 1 -

实践中,运用这些规律去分析问题和解决问题。 二、课程目标 物理化学实验课程主要目标是使学生初步了解物理化学的研究方法,掌握物理化学的基本实验技术和技能,学会重要的物理化学性能测定,熟悉物理化学实验现象的观察和记录,实验条件的判断和选择,实验数据的测量和处理,实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法,从而加深对物理化学基本理论的理解,增强解决实际化学问题的能力。 三、学习要求 完成本课程的学习任务,实现课程目标,具体学习要求: 1.学生按选课时间按时到课,不得随意调课、缺课; 2.实验课前学生认真做好预习,明确实验目的,实验原理,所用仪器构造和操作 规程,熟悉实验内容,明确要测量和记录的数据,书写预习报告。 3.实验过程中学生遵守实验室规则,按要求独立完成实验,做到认真观察、及时 记录、勤于思考。实验结束后实验记录由指导教师检查,并完成工作台和实验室整理及安全检查后方可离开。 4.实验结束后认真分析整理实验结果和数据,按要求书写完成实验报告并按时提 交。 5.爱护实验室的仪器设备和公用设施。 四、教学进度 - 1 -

物化实验数据处理

2. 不稳定常数的测定 在络合物明显解离的情形下,用等摩尔系列法得到图2中的曲线,并作切线交于N 点。 设在N 点的光密度为D 0,曲线2极大的光密度为D ,则络合物的解离度α为: 对于MA 型络合物的 ,故将该络合物浓度c 及上面求出的α代入此式即可算出不稳定常数。 数据处理 2. 络合物不稳定常数的计算 在△D- 图上通过 为0和1.0处分别作曲线的切线,两切线交于一点,从 图上找到该点相应的光密度D 0以及曲线上极大点的光密度D ,由D 0和D 计算解离度α。 最后计算该络合物的不稳定常数 K 不稳文献值为2*10-3。 解: 从△D- 图上可以得到: D 0=0.382, D max = 0.264 则可求得解离度α: =0.50 得 =解离部分总浓度=总浓度络合物浓度总浓度D D 0=D 0ααK 不稳=c α21c M c M c A =D D 0=D 0 α=0.3820.3090.3820.264c M c M c A c M c M c A D D 0=D 0αc M c M c A αK 不稳=c α21

c A = c M 又知: c A + c M = 0.038 (mol ?L -1 ) 得 c A = c M = 0.019 (mol ?L -1 ) ∴ c MA = 0.019 (mol ?L -1 ),即c= 0.019 (mol ?L -1 ) 3. 络合反应标准自由能变化的计算 利用△G ? = - RT ln1/K 不稳计算该络合反应的标准自由能变化。 △G ? = - RT ln1/K 不稳 = -8.314*(273.15+22.5)*ln1/(2.63*10-3) = -1.46*104 (J ?mol -1) 原电池电动势数据处理 Ⅴ、数据记录(实验测试数据) E 1 = 1.11810 V (Zn-Cu 电池) E 2 = 1.07110 V (Zn-Hg 电池) E 3 = 0.04470 V (Cu-Hg 电池) Ⅵ、数据处理 1、 饱和甘汞电极的电极电势温度校正公式,计算实验温度时饱和甘汞电极的电极电势: )298/(1061.72415.0/4-?-=-K T V ? = 0.2415 - 7.61×10 –4(292 – 298) = 0.24607 V 2、 据测定的各电池的电动势,分别计算铜、锌电极的T ?、T θ?、298θ ?。 (1) 求 T ?: V E K Hg Cl Hg Cu Cu 29077.024607.004470.0)292(/3/222=+=+=+?? V E K Hg Cl Hg Zn Zn 82503.007110.124607.0)292(2//222-=-=-=+?? (2) 求T θ ?: αK 不稳=c α21= 0.019*0.309210.309= 0.019*0.0955 0.691=2.63*10 -3

物理化学实验答案1汇总

一、溶液中的等温吸附 五、注意事项 1.溶液的浓度配制要准确,活性炭颗粒要均匀并干燥 2. 醋酸是一种有机弱酸,其离解常数Ka = 1.76× ,可用标准碱溶液直接滴定,化学计量点时反应产物是NaAc,是一种强碱弱酸盐,其溶液pH 在8.7 左右,酚酞的颜色变化范围是8-10,滴定终点时溶液的pH 正处于其内,因此采用酚酞做指示剂,而不用甲基橙和甲基红。直到加入半滴NaOH 标准溶液使试液呈现微 红色,并保持半分钟内不褪色即为终点。 3.变红的溶液在空气中放置后,因吸收了空气中的CO2,又变为无色。 4. 以标定的NaOH 标准溶液在保存时若吸收了空气中的CO2,以它测定醋酸的 浓度,用酚酞做为指示剂,则测定结果会偏高。为使测定结果准确,应尽量避免长时间将NaOH 溶液放置于空气中。 七、讨论 1. 测定固体比表面时所用溶液中溶质的浓度要选择适当,即初始溶液的浓度 以及吸附平衡后的浓度都选择在合适的范围内。既要防止初始浓度过高导致出现多分子层吸附,又要避免平衡后的浓度过低使吸附达不到饱和。 2. 按朗格谬尔吸附等温线的要求,溶液吸附必须在等温条件下进行,使盛有样品的磨口锥形瓶置于恒温器中振荡,使之达到平衡。本实验是在空气浴中将盛有样品的磨口锥形瓶置于振荡器上振荡。实验过程中温度会有变化,这样会影响测定结果。 3.由实验结果可知,活性炭在醋酸溶液中的吸附为单分子层吸附,可用Langmuir 吸附等温式表征其吸附特性。用溶液吸附法测定活性炭比表面积,不需要特殊仪器,但测定过程中要防止溶剂挥发,以免引起测量误差。此外,由于忽略界面上被溶剂占据部分,因此由这一方法所测得的比表面积一般偏小。但由于方法简便,可以作为了解固体吸附剂特性的一种简便方法。 八、思考题(供参考) 1.吸附作用与哪些因素有关?固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同? 答:吸附作用与温度、压力、溶剂、吸附质和吸附剂性质有关。 固体在溶液中的吸附,除了吸附溶质还有溶剂,液固吸附到达平衡时间更长;固体吸附剂吸附气体受温度、压力及吸附剂和吸附质性质影响:气体吸附是放热过程,温度升高吸附量减少;压力增大,吸附量和吸附速率增大;一般吸附质分子结构越复杂,被吸附能力越高。

材料物理化学实验赵

实验要求 1.班长按学号将每班分成八组; 2.一个班进行实验完毕后换另一个班; 3.班长与实验指导教师保持联系,按照要求规定的时间、地点 和班级进行实验; 4.预习所做的实验内容; 5.实验材料首页的“原始数据记录”要求每小组打印一份,手 写记录相关数据,实验做完经指导老师签字后方可离开; 6.实验报告按照“材料物理化学实验报告格式”模板进行书写 (要求打印模板、手写),要求贴上原始数据记录单,小组内成员可以复印本小组的“原始数据记录”进行粘贴; 7.听从指导老师安排,按要求操作设备; 8.注意实验安全,保持实验室卫生。

材料物理化学-原始数据记录 实验名称: 实验时间:;室温:; 同组学生:; 实验数据记录: 指导教师签名: 日期:年月日备注:1、上课时准备好本记录纸,实验中按要求记录,完成后指导教师进行签名。 2、本记录要求附在实验报告中,复印即可。

实验一凝聚态物质燃烧焓的测定 一、实验目的: 1、使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。 2、了解量热计的原理和构造,掌握其使用方法。 二、实验原理: 在25℃,101 时,1 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位为(△φm)。在适当的条件下,许多有机物都能迅速地完全进行氧化反应,这就为准确测定它们的燃烧热创造了有利条件。通常测定物质的燃烧热,是用氧弹量热计。测量的基本原理是能量守恒定律。一定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时,所释放的热量使氧弹本身及其周围的介质和量热计有关附件的温度升高,测量介质在燃烧前后温度的变化值ΔT就能计算出该样品的燃烧热(介质的比热容是已知的)。若使被测物质能迅速而完全地燃烧,就需要强有力的氧化剂。在实验中经常使用压力为1.5-2 的氧气作为氧化剂。用氧弹式量热计(见实验装置部分)进行试验时,氧弹放置在装有一定量水的金属水桶中,水桶外是空气隔热层,再外面是温度恒定的夹套。样品在体积固定的氧弹中燃烧放出的热、引火丝燃烧放出的热和由氧气中微量的氮气中微量氮气氧化成硝酸的生成热,大部分被水桶中的水吸收;另一部分则被氧弹、水桶、搅拌器及温度计等吸收。在假设量热计与环境没有热交换的情况下,可写出如下的热量平衡式: ×a - q×b + 5.98c = K△t (1)(近似平衡) —被测物质的定容热值,J·1; a —被测物质的质量,g; q —引火丝的热值,J·1(铁丝为-6.7 ·1); b —烧掉的引火丝的质量,g; 5.98 —硝酸生成热,当用0.100 ·1滴定生成的硝酸时,每1 碱相当于5.98J 热量; c —滴定生成硝酸时,耗用0.100 ·1的毫升数; K —量热计常数(水当量,14.55 );

《物理化学实验》讲义#(精选.)

备课教案撰写要求 一、认真钻研本学科的教学大纲和教材,了解本学科的教学任务、教材体系结构和国际国内最新研究进展,结合学生实际状况明确重难点,精心安排教学步骤,订好学期授课计划和每节课的课时计划。 二、教师备课应以二学时为单位编写教案;一律使用教学事务部发放的教案本撰写,不得使用其他纸张。在个人认真备课、写好教案的基础上,提倡集中备课、互相启发、集思广益,精益求精。 三、教案必须具备如下内容(每次课应在首页应写清楚):1、题目(包括章、节名称、序号);2、教学目的与要求;3、教学重点和难点分析;4、教学方法;5、教学内容与教学组织设计(主要部分,讲课具体内容);6、作业处理;7、教学小结。 四、教案必须每学期更新,开学初的备课量一定要达到或超过该课程课时总量的三分之一。教案要妥善携带及保存,以备教学检查。

教学进度计划表填表说明 1.本表是教师授课的依据和学生课程学习的概要,也是学院进行教学检查,评价课堂教学质量和考试命题的重要依据,任课教师应根据教学大纲和教学内容的要求认真填写,表中的基本信息和内容应填写完整,不得遗漏。 2.基本信息中的“课程考核说明及要求”的内容主要包括课程考核的方式、成绩评定的方法、平时成绩与考试成绩的比例、考试的题型、考试时间以及其他相关问题的说明与要求等。 3.进度表中“教学内容”只填写章或节的内容,具体讲授内容不必写;每次课只能以2学时为单位安排内容。 4.进度表中的“教学形式及其手段”是指教学过程中教师所采用的各种教学形式及相关手段的说明,一般包括讲授、多媒体教学、课件演示、练习、实验、讨论、案例等。 5.作业安排必须具体(做几题,是哪些题)。 6.进度表中的“执行情况”主要填写计划落实和变更情况。 7.教学进度计划表经责任教授、系(部)领导审签后,不得随意变动,如需调整,应经责任教授、系(部)领导同意,并在执行情况栏中注明。

物理化学实验

思考题 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24 HSO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24 HSO。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。 乌氏粘度计中支管C的作用是什么?能否去除C管改为双管粘度计使用?为什么?答:C管与外界相同,测定时管B中的液体在毛细管下端出口处与管A断开,形成气承悬液柱。这样液体流下时所受压力差与管A中液面高度无关,即与所加待测液体的体积无关,可以在粘度计内直接稀释液体。可以将C管去除,这样乌式粘度计便改成奥氏粘度计。使用奥氏粘度计测定时要求各溶液的体积要相等,即要先配制好各浓度的溶液以后逐次等体积加入粘度计内,每测一种浓度后须洗净并干燥粘度计,此法麻烦且费时。

物理化学实验规范.

物理化学实验规范 ①了解物理化学的基本实验方法和基本研究方法,掌握物理化学的基本实验技术和技能,加深对物理化 学基本原理的理解。 ②通过实验操作、实验现象的观察和实验数据的处理锻炼学生自身分析问题和解决问题的能力。 ③为学生今后从事化学研究或相关领域的科学研究和技术开发工作打下初步的基础。 ①必须认真阅读实验指导材料与实验教材,了解实验目的和原理, 明确本次实验中应测定什么物理量、实 验最终要得到什么物理量、怎样由实测物理量计算得到最终的物理量。 ②心中要明确实验中使用什么实验方法、什么仪器、通过怎样的具体操作去测定物理量,实验测定过程 中应控制怎样的实验条件,实验过程中需注意什么问题。这些问题都必须在实验之前烂熟于胸,绝不允许存在“抓中药”式的实验操作。 ③教师一般要在实验开始前对学生的预习情况(上述①、②的问题)进行检查,合格后,学生才能开始 做实验。 ①实验过程中,各实验小组内的同学应互相配合、勤于动手、仔细观察、小心操作、准确记录原始数据。 ②每一实验小组都必须有一个唯一的《物理化学实验原始数据记录本》,所有实验的原始数据都必须用 钢笔或圆珠笔记录在该记录本上,不得用铅笔记录数据。该记录本严禁撕页和随意涂改,并不得丢失。 ④实验结束后,实验小组的每个同学都必须手抄一份将要用于完成实验报告的原始实验数据交教师签字 认可,并将其贴在实验报告封面的背面备查,具有这一份原始实验数据的实验报告才是有效的。 ⑤实验中的废纸必须仍到指定位置,实验中桌面必须保持干燥、整齐。 ⑥实验过程中严禁在实验室里大声喧哗。 ⑦实验完成后,每个实验小组都要小心地清净仪器并归位,擦净小组的实验台面。值日的同学还要负责 清洗实验中的公用仪器,打扫公共实验桌面卫生,并用拖把拖干净实验室内地面及室外走廊(注意:拖把不能在实验室内清洗,只能在指定的地方清洗)。 ①实验后学生应根据原始数据,及时写出实验报告。 ②实验报告中应包括:实验目的、简明原理(含公式推导)、主要仪器设备和实验条件(室温、气压、 实验样品温度等),具体操作方法的简要叙述、数据处理过程(必须符合有效数字规则)、实验结果与讨论、思考题回答。 ③书写实验报告必须使用钢笔或圆珠笔,并不得涂改。实验报告中的图、表必须规范,除图中的曲线、 和直线外,报告中的任何一部分都不得使用铅笔书写。不符合要求的报告将被要求重写。 ④结果与讨论是实验报告的重要内容,主要分析实验误差产生的原因,实验结果的可靠程度。在这一部 分还需对实验过程中的一些现象作出自己的分析和解释,可能的话还可提出一些有关实验的改进意见。

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