物理化学实验试题.docx

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物理化学实验试题

物理化学实验试题

一、选择题

1．测定相对粘度应用的计算公式：

r=i/0=ti/t0需要的条件是（D）

（A）同一温度测定

（B）使用同一粘度计测定

（C）同一温度且使用同一支粘度计测定

（D）同一温度，使用同一支粘度计，且两个被测的液体密度相近

2．实验室常用的气体钢瓶颜色分别是（B）

（A）N2瓶蓝色，H2瓶黑色，O2瓶绿色

（B）N2瓶黑色，H2瓶绿色，O2瓶蓝色

（C）N2瓶绿色，H2瓶黑色，O2瓶蓝色

（D）N2瓶黑色，H2瓶蓝色，O2瓶绿色

3．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（D）

（A）首先切断电源，并用任意一种灭火器灭火

（B）切断电源后，用泡沫灭火器灭火

（C）切断电源后，用水灭火

（D）切断电源后，用CO2灭火器灭火

4．在乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定中，称取amg乙酸乙酯，而NaOH的浓度为c，则它加入的溶液体积为（C）

（A）

mL（B）

mL（C）

mL（D）

mL

5．测量溶液的电导时，应使用（B）

（A）甘汞电极（B）铂黑电极（C）氯化银电极（D）玻璃电极

6．原电池Zn|ZnCl2（a1）||KCl（a2）|AgCl（s）|Ag的电动势与温度关系为E/V=，则反应Zn+2AgCl（s）══2Ag+ZnCl2在时的焓变为（C）

（A）·mol-1（B）·mol-1（C）·mol-1（D）·mol-1

7．在电导实验测定中，需用交流电源而不用直流电源其原因是（A）

（A）防止在电极附近溶液浓度发生变化

（B）能准确测定电流的平衡点

（C）简化测量电阻的线路

（D）保持溶液不致升温

8．实验室的真空烘箱上接一压力真空表，若该表头指示值为，则烘箱内的实际压力为多少

（设实验室气压为（B）

（A）（B）（C）（D）

9．盐桥内所用电解质溶液，通常选用（B）

（A）饱和HCl水溶液（B）饱和KCl水溶液（C）KCl稀水溶液（D）AgNO3溶液

10．测定Ag|AgNO3（a）的电极电势时，在盐桥中使用哪一种电解质最合适（C）

（A）KCl（B）NH4Cl（C）NH4NO3（D）NaCl

11．在乙酸乙酯皂化反应实验中，若反应物CH3COOC2H5，NaOH溶液均为·dm-3，等体积混合后反应终态的电导率可用下列哪种溶液的电导率值代替（D）

（A）·dm-3NaOH（B）·dm-3NaOH

（C）·dm-3CH3COOH（D）·dm-3CH3COONa

12．在最大泡压法测溶液表面张力实验中，乙醇溶液浓度可用下列哪种仪器准确测定（D）

（A）分光光度计（B）旋光仪（C）电导率仪（D）阿贝折光仪

13．在Fe（OH）3溶胶的电泳实验中，界面向负极移动，这说明（A）

（A）胶粒带正电荷（B）胶核带正电荷（C）胶团带正电荷（D）胶体带正电荷

14．在最大泡压法测定溶液表面张力的实验中，对实验操作的如下，哪一条是不正确的（C）

（A）毛细管壁必须严格清洗干净

（B）毛细管口必须平整

（C）毛细管垂直插入内部，每次浸入深度尽量保持不变

（D）毛细管应垂直放置并刚好与液面相切

15．右图为测液体饱和蒸汽压等压计的示意图，将此状况下的等压计置于恒温槽，在密闭的情况下升温时，所发生的现象是。

（A）

（A）c液面升高，b液面下降

（B）c液面下降，b液面升高

（C）a、b、c三液面均不变

（D）a、b、c三液面均下降

16．利用最大气泡法测量水的表面张力时，甲同学测量得到Δhm=，乙同学用另外一套装置测量得到Δhm=。

然而甲乙两同学经数据处理后却发现，所得乙醇溶液的表面张力，表面吸附量等其它结果却完全一样。

则Δhm测量结果不同的原因可能是（A）

（A）毛细管半径的不同（B）气泡逸出速率的不同

（C）读数的误差（D）U型管内液体量的不同

17．手动式旋光仪通过调节刻度盘旋转手轮，可以从目镜中观察到四种交替出现的视场图，如下图所示的（a）（b）（c）（d）。

当测量旋光度时，应调节到哪种视场下进行读数（B）

（a）（b）（c）（d）

（A）（a）所示的视场（B）（b）所示的视场（C）（c）所示的视场（D）（d）所示的视场

18．在测定蔗糖水解反应的动力学常数实验中，下列哪一组数据为线性关系（C）

（A）t－t（B）lnt－t（C）ln（t-∞）－t（D）t－1/t

19．关于蔗糖水解反应为，下列说法正确的是（D）

（A）该反应为复杂反应，H+为催化剂

（B）该反应为一级反应，H2O不参加反应

（C）该反应为二级反应，H2O在反应前后浓度不变

（D）该反应为准一级反应，H2O在反应前后浓度变化很小

20．氧气减压阀与钢瓶的连接口，为防止漏气，应（D）

（A）涂上凡士林（B）垫上麻绳或棉纱

（C）封上石腊（D）上述措施都不正确

21．有两位同学进行蔗糖水解实验时，所用盐酸溶液浓度为c1，蔗糖溶液浓度为c2，他们分别用等体积的盐酸与蔗糖溶液混合，不等体积的盐酸与蔗糖溶液混合，则他们所测得的反应终止时体系旋光度分别为α1和α2则（D）

（A）α1=α2（B）α1>α2（C）α1<α2（D）α1≠α2

22．饱和标准电池在20℃时电动势为（A）

（A）（B）（C）（D）

23．对旋光度不变的某样品，用长度为10cm,20cm的旋光管测其旋光度，测量值分别为α1,α2则（B）

（A）α1=2α2（B）2α1=α2（C）α1=α2（D）α1≠α2

24．用电泳实验可测量胶体的哪种电位（B）

（A）接界电位（B）Zeta电位（C）双电层电位（C）浓差电位

25．为测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（C）

（A）渗透压法（B）光散射法（C）冰点降低法（D）粘度法

26．在使用电位差计测电动势时，首先必须进行“标淮化”操作，其目的是（C）

（A）校正标准电池的电动势（B）校正检流计的零点

（C）标定工作电流（D）检查线路是否正确

27．开启气体钢瓶的操作顺序是（B）

（1）顺时针旋紧减压器旋杆；

（2）反时针旋松减压旋杆；（3）观测低压表读数；

（4）观测高压表读数；（5）开启高压气阀

（A）5-4-3-1（B）2-5-4-1-3（C）1-5-4-2-3（D）2-5-1

28．FeSO4·7H2O在磁场下称重，其质量比无磁场时（A）

（A）增加（B）减少（C）不变（D）不能确定

29．

中的

是（D）

（A）无限稀溶液的粘度（B）相对粘度（C）增比粘度（D）特性粘度

30．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（D）

（A）工作电源电压不足（B）工作电源电极接反

（C）测量线路接触不良（D）检流计灵敏度较低

31．在测定水的饱和蒸气压实验中，用缓冲瓶稳定体系的压力，则调节体系压力的活塞的正确安装位置是（C）

（A）体系与缓冲瓶之间（B）体系与U型压力计之间

（C）缓冲瓶与抽气泵之间（D）以上三种位置均不对

32．在氧弹实验中，若要测定样品在293K时的燃烧热，则在实验时应该（C）

（A）将环境温度调至293K

（B）将内筒中3000cm3水调至293K

（C）将外套中水温调至293K

（D）无法测定指定温度下的燃烧热

33．某同学用对消法测得电池Zn|ZnSO4·kg-1）||KCl·kg-1）|AgCl（s）|Ag的电动势与温度的关系为：

E/V=，则在298K时，该电池的可逆热效应为（A）

（A）（B）（C）（D）

34．为测定物质在600~1000℃间的高温热容，首先要精确测量物系的温度，则测温元件宜选用（C）

（A）贝克曼温度计

（B）精密水银温度计

（C）铂-铑热电偶

（D）热敏电阻

35．贝克曼温度计是用来（D）

（A）测定绝对温度（B）测定相对温度

（C）用于控制恒温槽温度（D）测定5℃以内的温度差

36．在乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中，为了测定乙酸乙酯的浓度变化，可用物理法。

选用的测量仪器是（B）

（A）旋光仪（B）电导仪（C）阿贝折光仪（D）沸点仪

37．氧气减压阀在使用时应注意（C）

（A）加黄油密封（B）用橡皮垫圈密封（C）绝对禁油（D）用油石棉绳密封

38．电导率仪在用来测量电导率之前，必须进行（D）

（A）零点校正（B）满刻度校正（C）定电导池常数（D）以上三种都需要

39．在燃烧热实验中，需用作图法求取反应前后真实的温度改变值ΔT，主要是因为（B）

（A）温度变化太快，无法准确读取

（B）校正体系和环境热交换的影响

（C）消除由于略去有酸形成放出的热而引入的误差

（D）氧弹计绝热，必须校正所测温度

40．在双液系气液平衡实验中，常选择测定物系的折光率来测定物系的组成。

下列哪种选择的根据是错误的（B）

（A）测定折光率操作简单

（B）对任何双液系都能适用

（C）测定所需的试样量少

（D）测量所需要时间少、速度快

41．测定原电池电动势，采用的仪器设备应是（B）

（A）伏特计（B）数字电位差计（C）酸度计（D）检流计

42．纯液体饱和蒸汽压测定实验中，下列说法正确的是（C）

（A）该实验每记录一个实验数据需检查一次气密性

（B）U型管内空气对实验结果无影响

（C）纯液体饱和蒸汽压测定有升温法和降温法

（D）U型管液面相平时，记录的压力就为纯液体的饱和蒸汽压

二、填空题

1．旋转真空活塞一定要双手操作。

2．以补偿法用电位差计测定可逆电池的电动势时，电位差计上的接触按钮键（其作用是使标准化或测量电路呈通路或断路）只能瞬间接通。

若接通时间长将引起电极极化；其后果是测定电池体系离开平衡状态，实验测得的电动势不正确。

3．测定反应的阿仑尼乌斯活化能需要测定两个不同温度下的反应速率常数，然后由阿仑尼乌斯定积分公式求得阿氏活化能。

4．用pH计测定溶液的pH时，所用的参比电极是Ag-AgCl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。

5．通常所说的某仪器的分辨率高，实际上指的是该仪器能检测的被测量的最小值。

6．在分析天平上，称得纯铍×10-3kg和纯钼×10-3kg，两者熔合物中铍的摩尔分数用计算器算得为。

考虑到有效数字，应记为。

7．用补偿法测可逆电池电动势，主要是为了在接近可逆情况下测定电池电动势。

8．在测定蔗糖的旋光度时，使用的光源是钠光灯。

9．请设计一电化学实验，测定下列反应在烧杯中进行时的热效应，并说明其理论根据（不写实验装置及实验步骤）。

Ag（s）+HCl（aq）══AgCl（s）+1/2H2（g）

（1）电池符号：

Ag（s）|AgCl（s）|HCl（aq）|H2（g）|Pt；

（2）测量：

在压力p一定时，测该电池于不同温度下的电动势E；得出（E/T）p。

（3）得出在烧杯中进行反应时热效应的理论根据：

反应不论是否在电池中进行，其初、终态相同，利用状态函数的性质ΔH（电池中）＝ΔH（烧杯中），在等T，等p，Wf=0时，ΔH=Qp。

电池反应焓变值用公式ΔH=-zFE+zFT（E/T）p求得，即在烧杯中进行反应时热效应。

10．在乙酸乙酯皂化反应实验中，若反应物CH3COOC2H5、NaOH溶液的浓度均为L，等体积混合后则反应完全进行后体系溶液的电导值可用浓度为LCH3COONa溶液代替。

11．在电导实验测定中，需用交流电源而不用直流电源其原因是防止在电极附近溶液浓度发生变化。

12．具有永久磁矩μm的物质是顺磁性物质。

13．在制备Fe（OH）3溶胶的过程中，用半透膜纯化溶胶的过程称为渗析。

14．在用氧弹热量计测定萘的燃烧热实验中，先用苯甲酸标定量热计水当量，然后测量萘的恒容燃烧热。

为了准确地测量体系温度变化，则热电偶感应温度的最低分度值应是千分之一度。

为了得到真实的温差ΔT，对所测的温度必须用雷诺温度校正图进行校正。

15．在测定纯液体的饱和蒸气压实验中，使用的克一克方程基本假设有气体为理想气体、气液两相平衡时Vm（g）-Vm（l）≈Vm（g）和ΔvapHm在实验的温度范围内为常数。

为了准确测得环己烷的饱和蒸气压，在测量之前，必须先将平衡管中的空气赶尽。

实验过程中，若压力计上读数的绝对值越小，则气液平衡时，体系的温度越高。

16．用机械真空泵抽空体系，抽气完毕，在停泵之前必与大气相通。

否则机械泵内的油会倒灌。

17．化学实验室中常用的几种水银温度计有：

（1）普通温度计，

（2）成套温度计，（3）精密温度计，（4）贝克曼温度计，（5）水银接触温度计。

18．贝克曼温度计用于测量温差，温度量程为0~5℃，最小分度为℃，可估读到℃。

19．恒温系统主要由以下几部分组成：

（1）浴缸，

（2）加热器，（3）搅拌器，（4）水银接触温度计，（5）电磁继电器，（6）恒温介质，（7）贝克曼温度计，（8）普通水银温度计。

20．萘的摩尔燃烧焓的实验测定所需主要仪器设备有：

（1）氧弹式量热计，

（2）恒温系统，（3）氧气钢瓶，（4）万用表，（5）台秤，（6）分析天平，（7）压片机。

21．在二组分系统环己烷-已醇系统T－x图的测绘实验中，直接测定的物理量是：

（1）溶液沸点，

（2）液相折射率，（3）气相折射率。

22．具有何种特性的电解质可用来作盐桥正负离子迁移数相近（t+≈t-）的电解质；常用作盐桥的电解质有KCl和KNO3或NH4NO3溶液等。

23．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（隔离）法。

24．实验室里常用的机械泵，可达到的极限真空度为，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。

25．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。

26．镍铬－镍铝热电偶通常用于测定500~1100℃的温度范围。

欲测定约1400℃的温度可选用铂-铂铑热电偶或光学高温计作测温仪器。

27．用旋光仪测定蔗糖转化反应的浓度和时间（c-t）关系时，其中c是由跟踪反应体系的旋光性变化而间接得到的。

蔗糖、葡萄糖、果糖的旋光度与各自的浓度成正比，比例常数依次为A1、A2、A3。

体系的旋光度具有加和性。

当t=0时，蔗糖的浓度为[c0]，葡萄糖、果糖的浓度为零。

t=t时，蔗糖的浓度为[ct]此时[ct]与旋光度αt的关系式应αt=A1[ct]+（A2+A3）（[c0]-[ct]）。

28．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℃的热量，可使同样升高1℃的水的质量；通常用电热法或测量已知燃烧热的标准样品在量热计中燃烧得到的温差方法来测定量热计水当量。

29．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，对沸点仪测得的温度应进行露茎校正和大气压力校正。

30．物理化学实验中常用真空系统，试举出一个使用真空系统进行实验测定的物理化学实验：

纯液体饱和蒸汽压的测定；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真空泵、真空规或U形管压差计、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。

三、判断题

1．阿贝折射仪不能用来测定有腐蚀性的液体如强酸、强碱。

（√）

2．可以用伏特计测量原电池的可逆电动势。

（×）

3．蔗糖水解反应速率常数的测定实验中，反应物混合时应将蔗糖溶液倒入盐酸中。

（×）

4．氢气钢瓶和氧气钢瓶可以放在一起。

（×）

5．测量Cu－Zn原电池电动势，制备铜电极时，电镀阳极为铜棒。

（√）

6．常用（或普通）水银温度计的量程要比精密水银温度计的量程小。

（×）

7．贝克曼温度计只能用来量度被测温系统的温度波动（或变化）的差值，而不能测量被测温系统的温度绝对值。

（√）

8．可用水银接触温度计控制恒温系统的温度波动。

（√）

9．根据需要要对水银温度计进行示值校正、零点校正及露茎校正。

（√）

10．实验室中常用的恒温槽（水浴或袖浴）是利用获热速率＝散热速率的热交换系统——热平衡法原理来维持系统温度恒定的。

（√）

11．福廷式气压力计只能用其测定大气压力。

（√）

12．对指定被测系统，U型管水银压差计的∆h值与U型管左、右两玻璃管的半径有关。

（×）

13．阿贝折光仪的棱镜是该仪器的关键部件、净化棱镜时必须用擦镜纸沾干，不得往返擦镜面。

（√）

14．蔗糖水解反应的动力学实验中，可以用物理法测定蔗糖或生成的果糖或葡萄旋光度的变化，通常是用电导仪来测定其溶液的电导。

（×）

15．乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中，可以用物理法来测定乙酸乙酯的浓度变化，通常是用旋光仪来测定溶液的旋光度。

（×）

四、简答题

1．用乌氏粘度计（三管）和奥氏粘度计（二管）测定液体的粘度时，操作要求有何不同为何有此不同的要求它们在测定液体的粘度时需要什么条件

答：

奥氏计要求每一测定所取的液体体积相同，乌氏计无此限制。

原因是：

乌氏计有侧管与大气相通，液体下落时，在大气压一定时，阻力一定，与流体量无关，即流经AB两刻度的时间只与粘度有关；奥氏计流体下落时，与另一管中残留的液体相连，量不同阻力不同，只有固定粘度计中液体总量，在其它条件相同时流经刻度A、B的时间才只与时间有关。

除上述条件尚要求：

据ηi/η0=ti/t0

（1）要求所取试液与对照的液体密度相近；

（2）同温、同一支粘度计；（3）由刻度A到B流经的时间足够长。

2．盐桥的选择原则和作用是什么

答：

选择原则：

在精确度不高的测量下，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成盐桥。

作用：

在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触，减免和稳定液接电位，使液接电位减至最小以致接近消除；防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位。

3．用物理法对某一反应的宏观动力学性质进行实验测定时，选择跟踪反应的某一物理量，一般希望它具有什么条件用物理法测量有哪些优点

答：

条件：

（1）反应体系的该物理性质，反应物与产物对它的贡献有较大的差别；

（2）该物理性质具有加和性；（3）反应体系中某组分的该物理性质的值与该组份的浓度有线性关系，且不受其它组分（包括中间物）的干扰。

优点：

该物理性质容易测量、误差很小，转化处理数据得出结果准确度高；操作简易。

4．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（g）尽快凝聚为液态水。

5．用电位差计测定原电池的电动势时，标准化这一操作起什么作用要测得精确的电动势值，测定操作的关键是什么

答：

标准化操作这一步的作用：

利用标准电池Es与Ew对消，标定电阻丝AB上的单位长度的电位降，从而测定未知电池的电动势Ex。

精确测定Ex要注意：

（1）经常标准化操作；

（2）接触电键接触时间要短，使电池尽量少极化。

6．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）。

a．用热力学方法：

测定不同温度下的平衡常数Kp，由ΔG=-RTlnKp=ΔH-TΔS得lnKp=-ΔH/（RT）+ΔS/R。

然后以lnKp对

作图，从斜率求得ΔH。

Kp之测定法，在一定温度下，测定平衡时所产生O2（g）的体积或压力，

；

b．用电化学方法：

设计电池Pt|O2（g）|NaOH（m）|HgO（s）|Hg，用对消法测定不同温度时之电动势，然后使用计算式ΔrHm=-zFE+zFT（∂E/∂T）p。

7．最大泡压法测液体的表面张力实验时，某同学发现，当毛细管管端不是刚刚与液面相接触，而是插入液面一小段距离时，测得的Δh偏高。

因而该同学在讨论中说毛细管管端插入液体内部，将使测得的表面张力值偏高，你认为这一说法对吗为什么

答：

已知标样s及未知样x，则γx/γs=Δhx/Δhs。

影响γx值的因素与Δh之测定值，x,s样的密度及毛细管端插入深浅等众多因素有关。

8．用电位计测定可逆电池的电动势时，若所用工作电池的电压低于要求的最小电压值，操作时会出现什么现象出现同一现象的另一可能原因是

答：

检流计光点总往一边偏转，找不到平衡点。

标准化时标准电池或工作电池之一，其正负极接反；测定时测定电池或工作电池之一，其正负极接反。

9．在由电泳法测定胶体的ζ电位的实验中，溶胶上面要加入与溶胶的电导率相同的辅助电解质溶液，使其与溶胶形成清晰的界面，然后在外界电场下，测定界面移动一定距离所需的时间，计算ζ电位。

试问为何辅助电解质溶液的电导率要与溶胶的电导率相同

答：

实验中，应用公式ζ=4πη/[D×（E/L）]×u×3002V，求算ζ电位，E即为电泳仪两电极间的电压，L为二极间的距离，这就要求两极间溶液电导率均匀一致，这样才能使E/L是一固定值。

五、实验设计

1、L-丙氨酸是一种氨基酸；分子式为C3H7NO2，请设计一个实验，测定其标准燃烧焓，写出实验原理、实验仪器与药品和实验步骤

2、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