物理化学实验复习题1215文档格式.docx
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9.为测定大分子溶液中大分子化合物的平均摩尔质量,方法有:
渗透压法、光散射法、粘度法。
常利用稀溶液的依数性来测定溶质的摩尔质量,其中最常用来测定高分子溶质摩尔质量的是:
渗透压。
10.研究不溶性表面膜的最有用的工具是:
兰缪尔膜天平。
11.实验时应尽量少与有致癌变性能的化学物质(苯、四氯化碳、氯仿等溶剂)接触,所以实验时通常用甲苯代替苯,用二氯甲烷代替四氯化碳和氯仿。
12.用对消法测量可逆电池的电动势时,如发现检流计光标总是朝一侧移动,而调不到指零位置,与此现象无关的因素是:
检流计灵敏度较低。
13.常用酸度计上使用的两个电极是:
玻璃电极,甘汞电极。
14.实验室内因用电不符合规定引起导线及电器着火,此时应迅速:
切断电源后,用CO2灭火器灭火。
15.设大气压力计制造时,在汞柱的上方尚残存少量空气,则该大气压力计的读数:
偏低。
16.氧气减压器与钢瓶的连接口为防止漏气,不应:
涂上凡士林、垫上麻绳或棉纱、封上石蜡。
17.实验结果的表示方法,包括:
列表法、作图法、数学方程式法。
18.测定大气压力的仪器称气压计,实验室常用的是福廷式气压计(量纲hPa)。
目前大气压力的国际单位是:
Pa(帕)。
19.偶然误差虽可通过改进仪器和测量技术、提高实验操作的熟练程度来减小,但有一定的限度,所以说,偶然误差的存在是不可避免的。
偶然误差的表示法包括:
算术平均偏差、标准偏差、或然误差。
20.表示良好的恒温槽恒温性能的灵敏度曲线,是(a)
21.双液系气液平衡相图的测定是用阿贝折光仪间接测定两相的组成,折射率与温度有关(反比),水在25℃时的折射率应为1.3325。
在15~30℃之间的温度系数为-0.0001℃。
22.说法正确的有:
(1)物质的密度与物质的本性有关,且受外界条件(温度、压力)的影响。
因此在表示密度时,应同时表明温度。
(2)使用气体钢瓶,一般要用减压阀。
各种减压阀中,只有N2和O2的可相互通用。
(3)阿贝折光仪在实验中一般用纯水作标准物质来校正零点。
23.乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中,选用的测量仪器是:
电导仪。
为了测定蔗糖或葡萄糖、果糖浓度的变化,可用物理法,选用的测量仪器是:
旋光仪。
24.测定原电池电动势,采用的仪器设备应是:
直流电位差计。
25.在玻璃真空系统中安置稳压瓶的作用是:
降低真空系统真空度的波动范围。
26.在U形管水银压差计中的液面上常常加有隔离液,如石蜡油、甘油等,其作用是:
防止汞的蒸发扩散。
27.盐桥内所用电解质溶液,通常选用:
饱和KCl水溶液。
28.测定液体饱和蒸气压常用的实验方法有静态法、动态法、饱和气流法。
29.物理化学实验所用到的光学仪器是阿贝折光仪、旋光仪、分光光度计。
30.蔗糖水解反应速率常数测定实验中,所用旋光仪的光源是钠光源。
31.在化学动力学实验中,测定反应中某反应物的反应级数常采用除浓度外,其它条件一定时,使反应物[A]>
>
[B],测定对B之反应级数的方法,此法称为孤立法(隔离法)。
32.在使用真空系统进行物理化学实验测定之前,必须检查所建立的真空系统是否漏气,检查的方法是旋转相关真空旋塞逐段封闭局部系统,观察U形管压差计(或测压仪示数)是否稳定。
33.希托夫法是根据电解前后两电极区电解质数量的变化来计算离子的迁移数。
34.对溶液电导的测量时,由于离子在电极上放电,会产生极化现象,因此通常都是用较高频率的交流电桥来测量的,所用的电极均镀以铂黑以减少极化作用。
35.贝克曼温度计上的最小刻度是0.01℃,可以估读到0.001℃,整个温度计刻度范围是0~5℃,它只能用于测温度差值,而不能测温度的绝对数值。
36.用pH计测定溶液的pH时,所用的参比电极是饱和甘汞电极,测定电极是玻璃电极。
在仪器定位时,必须使用标准缓冲溶液。
37.旋转真空活塞一定要双手操作。
38.实验室里常用的机械泵,可达到的极限真空度为0.1333Pa,为了获得更高的真空度,
要选用扩散泵。
此泵不能单独使用,必需用机械泵作为前置泵。
39.计算式(0.491-0.482)/(0.491×
0.0482×
0.0002500),式中各值均为测量值。
计算结果应为1.5×
103
40.具有正负离子迁移数相近t+≈t-特性的电解质可用来作盐桥,常用作盐桥的电解质有KCl,KNO3或NH4NO3溶液等。
41.福廷式气压计的刻度是以温度等于0℃,纬度45°
,海平面的高度为标准的,所以气压计上直接读出的数值必须经过仪器误差,温度、高度、纬度等校正后才正确。
42.量热实验中,量热计水当量的定义是在相同测定条件下,使量热计仪器本身升高1度的热量,可使同样升高1度的水的质量称为量热计的水当量。
通常用苯甲酸在量热计中燃烧得到的温差方法测定量热计水当量。
43.用氧弹量热计测定物质的燃烧热时,作雷诺图求△T的作用是:
校正由于测定体系绝热不完全而产生热漏造成的△T的偏差。
44.氧弹实验中,先用已知燃烧热的苯甲酸标定量热计水当量,然后直接测量的是萘的燃烧热。
为了准确地测量体系温度变化,应使用贝克曼温度计测温差,为了得到较合理的DT值,对所测的温度值必须用雷诺图进行校正。
45.在测定双液系相图时,我们用阿贝折光仪测定样品溶液的折光率来求得样品的组成。
在该实验中,对用沸点仪测得的温度应进行示值校正和露茎校正。
46.测定电解质溶液的电导常用惠斯顿交流电桥法,电导池常数的定义是l/A,它的测定方法是:
用已知电导率的电解质溶液测定其电导得电导池常数,再用同一电导池测未知电解质溶液的电导而得电导率和摩尔电导率。
47.偶然误差可通过改进仪器和测量技术、提高实验操作的熟练程度来减小。
48.实验结果的表示方法有:
49.普通恒温水浴的结构是由浴槽、温度计、搅拌器、加热器、接触温度计(导电表)、继电器等部分组成。
50.在一组测量中,尽管精确度很高,但准确度并不一定很好;
反之,若准确度好,则精确度一定高。
即高的精确度不能保证有高的准确度,但高的准确度必须有高的精确度来保证。
51.使用化学药品的安全防护,有:
防毒、防爆、防火、防灼伤、防水等。
52.系统误差的种类有:
不变系统误差、可变系统误差。
在系统误差比偶然误差更为显著的情况下,可根据:
实验对比法、数据统计比较法等方法判断是否存在系统误差。
53.偶然误差是指在相同的实验条件下多次测量同一物理量时,其绝对值和符号都以不可预料的方式变化着的误差,在实验中不可避免总是存在,但服从概率分布,误差的正态分布图不具有下列特征的是:
对称性、单峰性、有界性
54.在化学实验中,常用的水银温度计有普通温度计、成套温度计、精密温度计、贝克曼温度计和水银接触温度计。
在“用凝固点降低法测量稀溶液中溶质摩尔质量”的实验中,选用贝克曼温度计温度计测量系统的温差,该温度计的最小分度为0.01℃;
在恒温槽装置中,选用水银接触温度计控制恒温系统的温度,用普通温度计测量恒温系统的温度。
55.恒温槽控制的反应温度有一个波动范围,波动范围越小,恒温槽的灵敏度越高。
为了提同恒温槽的灵敏度,在设计恒温槽时,应尽量使选择的传热质热容要较大,感温元件热容要较小,用于加热传质的加热器功率要较小。
56.在物理化学实验中,应用恒温槽技术的实验有:
温度对反应速率系数的影响、浓度对反应速率的影响。
或表面张力的测定、乙醇粘度的测定。
或折光率的测定、电导率的测定、饱和蒸气压的测定、平衡常数的测定、密度的测定等等。
57.化学实验室中常用的几种水银温度计有:
普通温度计、贝克曼温度计、水银接触温度计、成套温度计、精密温度计。
58.水银温度计的校正包括:
示值校正,零点校正,露茎校正。
59.图为福廷式大气压力计的示意图。
请说明大气压力计的使用方法:
(1)先旋转底部螺丝C,升高槽A内的水银面,使水银面与象牙针的尖端恰好接触;
(2)再旋转气压计中部螺丝G,将游标尺F升起至比玻璃内水银柱稍高的位置;
(3)然后使游标尺F下降,直到游标尺的下缘恰与水银柱的凸面相切;
(4)按照游标尺的下缘零线所对的刻度尺E上的位置读出大气压力测量值的准确值部分,而可疑值部分用游标尺来确定。
60.在U形管水银压差计中的液面上常常加有隔离液,如石蜡油、甘油等,其作用是防止汞的蒸发扩散
61.物理化学实验中,为了获取具有一定真空度的真空系统,所需要的主要仪器设备是:
(1)真空泵,
(2)真空规或U形管压差计,(3)玻璃管、真空旋塞、稳压瓶。
在使用真空系统进行物理化学实验测定之前,必须检查所建立的真空系统是否漏气,检查的方法是旋转相关真空旋塞逐段封闭局部系统,观察U形管压差计是否稳定。
62.气体空间的压力低于大气压力的系统称为真空系统。
一般真空压力区域划分为:
105~103Pa称为粗真空,103~0.1Pa称为低真空,0.1~10-6Pa称为高真空,10-6~10-10Pa称为超高真空,10-10Pa以上称为极高真空。
63.用凝固点下降的方法测定萘的摩尔质量,通常可选用环已烷和苯做溶剂(已知二者的凝固点分别为6.5℃和5.5℃,凝固点下降系数分别为20.2K·
kg·
mol-1和5.1K·
mol-1),这二者中你建议选用的溶剂为环已烷,理由是环已烷毒性<
苯毒性Kf(环已烷)>
Kf(苯)。
64.用凝固点下降的方法测定溶质的摩尔质量,对于两组分的溶液体系,由于凝固的溶剂量多少将会直接影响溶液的浓度,因此控制过冷程度和搅拌速率就更为重要。
蔗糖的摩尔质量,通常可选用蒸馏水做溶剂,控制冰浴的温度要比溶剂的凝固点低2~3℃,你可以采取的措施是在冰浴中加入适量的食盐来降低冰浴温度。
65.氨基甲酸铵分解压力的测定实验,所需主要仪器设备是:
等压计、真空泵、U型管压差计、恒温系统、稳压瓶、真空旋塞、大气压力计。
66.凝固点下降法测定萘的摩尔质量所需主要仪器设备是:
冰水浴槽、搅拌器、贝克曼温度计、天平、水银温度计、试管及套管、移液管。
67.萘的摩尔燃烧焓的实验测定所需主要仪器设备有:
氧弹式量热计、恒温系统、氧气钢瓶、万用表、台称、分析天平、压片机、微机处理系统。
68.二组分气液平衡系统环已烷—乙醇的沸点—组成图的测绘实验,所需主要仪器设备是:
蒸馏瓶、阿贝折光仪、温度计、恒温系统、加热源、移液管。
69.过氧化氢H2O2分解反应的动力学实验,所需主要仪器设备是:
反应管、恒温系统、量气管、秒表。
70.乙酸乙酯皂化反应的动力学实验测定,所需主要仪器设备是:
双管电导池、恒温系统、电导仪、秒表。
71.用毛细管粘度计测定乙醇的粘度,所需主要仪器设备是:
毛细管粘度计、恒温系统、秒表。
72.毛细管法测定液体表面张力的实验,所需的主要仪器设备是:
毛细管法表面张力测定仪、恒温系统、测高仪。
73.对峙法测定原电池的电动势的实验,所需主要仪器设备是:
电位差计、被测电池、工作电池、韦斯顿标准电池。
74.测定液体粘度的粘度计类型有:
毛细管、落球、旋转(或扭力)。
75.测定液体表面张力的实验方法有:
(1)鼓泡法,
(2)滴重法,(3)毛细管法,(4)铂环法。
76.测定液体饱和蒸气压的方法有:
(1)动态法,
(2)静态法,(3)饱和气流法。
77.在二组分系统环已烷—乙醇系统沸点—组成图的测绘实验中,直接测定的物理量是:
溶液沸点、液气(馏出冷凝液)两相的折射率。
78.动态法测定乙醇饱和蒸气压的实验中,直接测量的物理量是:
溶液沸点、U形管压差计的压力差、大气压力值。
79.氨基甲酸铵分解反应的分解压力及热力学函数变化值的测定实验中,直接测量的物理量是:
温度、U形管压差计的压力差、大气压力值。
80.H2O2分解反应的动力学实验中,直接测量的物理量是:
温度、氧气体积、时间。
81.乙酸乙酯皂化反应的反应速率系数及活化能实验测定,直接测量的物理量是:
温度、电导、时间。
82.凝固点下降法测定萘的摩尔质量的实验,,直接测量的物理量是:
萘的质量、温度差、已知体积质量的溶剂的体积。
83.用已知样品的某个物理量去求仪器常数,再用同套仪器进行测定去求未知样品的某个物理量的实验有:
燃烧热的测定、表面张力的测定等。
84.毛细管法测定液体的表面张力实验中,直接测量的物理量是:
恒温槽温度、双毛细管中液体上升高度。
85.说明用什么物理量才能比较物质本身的吸光性能、旋光性能、折光性能和导电性能(指电解质)的大小,并说明每一物理量的物理意义。
[答]吸光性能:
K=D/Lc,波长一定,单位溶液厚度,单位浓度该物质的吸光度(2分)
旋光性能:
用比旋光度[α]=(10×
α)/Lc,20℃时,以钠光D线作光源,D20
旋光管长10cmc=1g·
cm-3之旋光度(3分)
折光性能:
用折光率[n],20℃,以钠光D线作光源测定折光率(2分)D20
导电性能:
用无限稀释摩尔电导率∧m∞ ,将∧m-c作图外推至c=0时之∧m。
(3分)
86.用比重瓶在恒温条件下测定液体密度的实验中,一般都忽略了称空比重瓶时瓶中所含空气的质量,即称空瓶实际是称的空瓶加瓶中的空气,把瓶加瓶中空气的质量作为空瓶质量处理。
若要作精确测定,如何能消除这一因素产生的误差。
[答]称空瓶+瓶中空气质量为W0,瓶+标样1为W1,瓶+标样2为W2,
瓶+待测液为Wx,令W为瓶中空气质量,V为瓶体积。
ρ1=(W1-W0+W)/V,ρ2=(W2-W0+W)/V,
ρx=(Wx-W0+W)/V,求得V,W表达式代入ρx得
ρx=(Wx-W1)(ρ2-ρ1)/(W2-W1)+ρ1
=(Wx-W2)(ρ2-ρ1)/(W2-W1)+ρ2
(此题采用二个已知密度标样称量方法)
87.用什么实验方法可以测量HgO(s)=Hg(l)+1/2O2(g)的反应热(说明理论根据和求算步骤,不要求具体的操作步骤和实验装置)。
[答]答:
(1)用压力计测定某一温度下平衡时所产生O2(g)的压力,可得K°
=pO2/p°
(2)用热力学方法测定不同温度下的平衡常数,根据lnK°
=-(△rHm/R)/T+C,以lnK°
对1/T作图,由直线的斜率可求△rHm。
或用电化学方法:
设计电池Pt,O2(g)│NaOH(m)│HgO(s),Hg(l)
用对消法,测定不同温度时之电动势△rHm=-zFE+zFT(∂E/∂T)p(任一方法均可)
88.用氧弹量热计测定有机化合物的燃烧热实验,有的实验教材上要求在量热测定时,在氧弹中加几滴纯水,然后再充氧气、点火,请说明加的这几滴水的作用是什么?
[答]希望产物H2O尽快凝聚为液态水。
89.为什么在开动恒温装置前,要将接触温度计的标铁上端面所指的温度调节到低于所需温度处?
如果高了会产生什么后果?
答:
将接触温度计的标铁上端面所指的温度调节到低于所需温度处,使升温不会超过所需的温度,再慢慢提高上端金属丝,断开少许,使加热器工作,少许升温,慢慢达到目标温度,这样可以避免升温过快,而超过设定温度。
如果高了会产生升温过快而超过目标温度,造成温度偏高,需重新更换介质,增加实验工作时间。
90.已知某物质的相对分子质量为146,它溶于环己烷中,但不知道它在环己烷中是以单体还是二聚体,或两者的平衡状态存在。
请提出一种实验方法,对该物质在环己烷中的存在状况作出判断(需说明方法、需已知和测定的数据)。
[答]可用凝固点降低测相对分子质量(或摩尔质量)的方法。
公式:
MB=KfWB/△TfWA计算MB需知道环己烷的凝固点降低常数Kf,测纯环己烷的凝固点(T1)和已知溶剂质量
91.凝固点降低法测溶质摩尔质量是根据什么原则考虑加入溶质的量?
太多太少影响如何?
依据稀溶液的依数性原则,溶液的凝固点较纯溶剂的低,下降的度数与溶液的质量摩尔浓度成正比,可求溶质的摩尔质量。
此方法前题是稀溶液,温度降低的过程首先析出的是固体纯溶剂,所以所加入的溶质数量不宜过多,必须满足稀溶液这一前题,如果溶质的量过多,首先析出的可能是固体溶质而非纯溶剂,但量过少,溶液的凝固点较纯溶剂下降的不明显,也会影响测量结果。
92.用图解法表示实验数据,能直观地显示所研究的变量的变化规律,如极大值、极小值、转折点、周期性和变化速率等重要特性,并可以从图上简便地找出各变量中间值,还便于数据的分析比较,确定经验方程式中的常数等等。
其用处极为广泛,其中最重要的有:
(1)表达变量间的定量依赖关系。
(2)求极值或转折点。
(3)求外推值。
当需要的数据不能或不易直接测定时,在适当的条件下,常用用图外推法求得。
(4)求函数的微商(图解微分法)。
作图法不仅能表示出测量数据间的定量函数关系,而且可以从图上求出各点函数的微商,而不必先求出函数关系的解析表示式。
即在所得曲线上选定若干个点,然后采用几何作图法,作出各切线,计算出切线的斜率,即得该点的微商值。
(5)求导数函数的积分值(图解积分法)。
(6)求测量数据间函数关系的解析表示式(经验方程式)。
(7)求面积计算相应的物理量。
93.对于不同成分混合物的步冷曲线,其水平段有何不同?
用加热曲线是否可作相图?
对于不同成分混合物的步冷曲线,其水平段的长短不同,取决于多种因素:
一是样品的相对组成;
二是样品的用量;
三是低共熔混合物的熔点与环境的温差。
用加热曲线不可以作相图。
因为升温速率快,加热曲线不出现拐点。
94.产生系统误差的因素有哪些?
(1)仪器构造不完善:
如温度计、移液管、压力计、电表的刻度不够准确又未经校正。
(2)测量方法本身的影响:
如采用了近似的测量方法和近似公式。
(3)环境方面的影响:
在测折射率、旋光度、电动势等时,体系没有恒温,则于环境温度的影响,测量数据不是偏大就是偏小。
(4)化学试剂纯度不够的影响。
(5)测量者个人操作习惯的影响:
如有的人对某种颜色不敏感,滴定时终点总是偏高或偏低等。
95.简述你所做过的实验中,有哪些实验需要控制一定的温度?
解:
(1)恒温槽恒温性能的测定。
(2)双液系气液平衡相图的测绘实验中,两相组成的测定,用阿贝折射仪测折射率,折射率与温度有关。
(3)碘与碘离子平衡常数的测定,平衡常数与温度有关。
(4)偏摩尔体积的测定实验中,用比重法求液体密度,密度与温度有关,需控制一定的温度进行测定。
(5)反应速率常数的测定。
(6)电池电动势的测定。
(7)液体表面张力的测定。
(8)饱和蒸气压的测定。
等等。
96.简述精确度与准确度的关系。
精确度是指测量值重复性的大小。
偶然误差小,数据重复性就好,测量的精确度就高。
准确度是指测量值与真值符合的程度。
系统误差和偶然误差都小,测量值的准确度就高。
在一组测量中,尽管精确度很高,但准确度并不一定很好;
97.简述氧弹充氧程序(按示意图上标示的符号填写)
。
①将氧气瓶摆稳固定,将氧气表与钢瓶接上;
②将氧弹盖旋紧,将紫铜管接上;
③将氧气瓶开关(反时针方向)打开,高压表指出钢瓶内总气压;
④旋紧调压螺杆(顺时针方向)一直至低压表指示实验所需压力(2.0MPa)1到2分钟,氧气即进入氧弹内;
⑤关紧钢瓶开关(顺时针方向)。
松开紫铜管与氧弹接头,放出低压表中余气。
反时针旋松调节螺杆。
⑥氧弹充气后,需检查不漏气,才可点火燃烧。
98.物理化学实验目的是什么?
你认为完成好实验需做到哪些方面?
物理化学实验是化学专业的一门独立基础实验课程,其目的是使学生初步了解物理化学的实验研究思路,掌握物理化学的基本实验技术和技能,学会一些重要物理化学性能的测定方法,体验物理化学实验的完整过程:
现象的观察和记录、条件的判断和选择、数据的测量和处理、结果的分析和归纳等,加深对物理化学基本理论的理解,增强应用物理化学实验技能解决实际问题的能力。
需做到:
(1)认真预习,完成预习报告;
(2)实验过程正确操作仪器并仔细观察现象和实事求是记录数据;
(3)实验完成后正确处理实验结果,写出实验报告。
99.简要回答恒温槽主要由哪些部件组成?
你在哪些物理化学实验中用了恒温技术,试举出三个实验实例。
恒温槽主要由浴缸、加热器、搅拌器、水银接触温度计(或其它温度元件)、继电器、恒温介质、贝克曼温度计、普通水银温度计等组成。
许多物理化学实验要用恒温技术,如液体粘度的测定、表面张力的测定、过氧化氢分解反应动力学的实验测定、乙酸乙酯皂化反应速率常数的实验测定、液体饱和蒸气压的测定等。
100.是否任何两种不同金属组成的热电偶均能用来测温?
实验中只能测得热电偶的温差电势,如何从温差电势找出温度值?
你在哪个实验使用热电偶?
作为热电偶的两种金属,要求其产生的温差电势与温度有线性关系,同时要求温差电势的温度系数必须足够大才行,否则不宜用做热电偶。
为了由测得的温差电势获得被测系统的温度值,则必须事先测得热电偶的温差电势—温度曲线(称工作曲线)。
测定此工作曲线的方法是:
将冷端置于冰—水平衡系统中,热端置于温度恒定的标准系统内,测定所产生的热电势。
标准系统一般采用101325Pa下水的沸点(100℃),苯甲酸的熔点(121.7℃)、锡的熔点(232℃)等。
进而绘制热电势—温度工作曲线。
此外,还可采用将被测热电偶与标准热电偶并排放在管式电炉内,同步进行温度比较校正。
101.简要回答恒温槽主要由哪些部件组成?
102.简述实验室中常用的水银玻璃温度计的种类及用途。
(1)普通水银玻璃温度计,用于测量系
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- 物理化学 实验 复习题 1215