中南大学物理化学实验

中南大学物理化学实验1

4. 2 分 (8414)为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。 此时测温元件宜选用： ( D ) (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 11. 2 分 (8457)对旋光度不变的某样品, 若用长度为10 cm, 20 cm的旋光管测其旋光度, 测量值分别为a1,a2, 则： ( B ) (A) a1=２a2 (B) ２a1=a2

(C) a1=a2 (D) a1≠a2 27. 2 分 (8554)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

28. 1 分 (8556)测量溶液的电导时, 应使用： ( B ) (A) 甘汞电极 (B) 铂黑电极 (C) 银—氯化银电极 (D) 玻璃电极

29. 1 分 (8557)用电导法可以测量下列哪种溶液的平衡电离常数? ( B ) (A) CH3COONa (B) CH3COOH (C) CH3CH2OH (D) H2SO4(稀) 37. 5 分 (8552)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 ____ Kcell= l/A _____ ，它的测定方法是 由交流电桥测已知电导率溶液的电阻得 R，1/R = k/Kcell 。 38. 2 分 (8555)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。

43. 10 分 (8413)现要安装一个50℃以下的恒温水槽, 应如何考虑下列问题：

①需要有哪些部件? ② 如何配置恒温槽各部件? ③恒温槽放在20℃的实验室内, 欲控制25.0℃的恒温温度。恒温槽在25.0℃时 的散热速率是0.060℃·min, 恒温槽内盛水10.0 dm, 问应使用多少瓦的控温加热器为好? 己知1 dm水为1000 g , 水的热容为4.184 J·g·K。

④若恒温槽控制的温度略低于室温, 应采取什么措施才能达到恒温目的(不用现 成的致冷仪器)?

答:(1)玻璃缸一个, 加热器一个(功率恰当), 水银温度计一根( 50℃以下, 1/10刻度精度), 水银导电表(至少 50℃以下)一个, 搅拌器一个, 继电器一个, 调压变压器(功

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率与加热器相当)一个。 (2.5分)

(2)搅拌器与加热器靠近, 以迅速传递热量使浴槽温度均匀。温度计与水银导电表 靠近并尽量放置在恒温槽要使用的区间周围, 以便使用区间的恒温温度控制好。部件的 安放要注意恒温槽的横截面, 亦要注意深度。 (2.5分)

(3)0.060/60×10.0×1000×1.0×4.184 ?42 W 。加热器功率为 42 W与散热速率 匹配。 (2.5分)

(4)需在恒温槽内放置金属(传热好)蛇形管, 管内通温度较低的冷却水, 冷却水带走

的热量要比室温传给恒温槽的热量多, 再用小功率的加热器由水银导电表及继电器控温, 以达到低于室温的恒温。 (2.5分)

45. 10 分 (8452)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 (4分) 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 WA和溶质质量 WB的溶液的凝固点 (T2)。若 MB算得为 146 则为单体存在，若为 292，则为二聚体存在，若在 146 - 292 之间则为两者平衡存在。

47. 10 分 (8551)强电解质稀溶液符合 ∧m= ∧ - A c 规律，请设计一个实验方案，以求出KNO3稀溶液的∧m与 c 的具体函数关系式（写明实验方法原理，测定线路及主要 测定步骤）。

[答]测定线路：（如图） (3分) 原理： 1/R = k /Kcell， 得 k

∧m= k/c

作图 ∧m对 得截距 a = ∧ 斜率为 -A 步骤：(1) 测 Kcell (2) 测 R

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1. 2 分 (8542)

在氨基甲酸铵分解反应的实验装置中采用等压计, 其中封闭液的选择对实验结果颇 有影响, 为减少封闭液选择不当所产生的实验误差及提高实验测定的灵敏度, 下列各液体中宜选用： ( ) (A) 水 (B) 液体石蜡 (C) 硅油 (D) 汞

物理化学实验试卷4

1. 2 分 (8542) 在氨基甲酸铵分解反应的实验装置中采用等压计, 其中封闭液的选择对实验结果颇

有影响, 为减少封闭液选择不当所产生的实验误差及提高实验测定的灵敏度, 下列各液体中宜选用： (C ) (A) 水 (B) 液体石蜡 (C) 硅油 (D) 汞 2. 2 分 (8558) 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

3. 2 分 (8464) 在20℃室温和大气压力下，用凝固点降低法测摩尔质量, 若所用的纯溶剂是苯, 其正常凝固点为5.5℃, 为使冷却过程在比较接近平衡的情况下进行, 作为寒剂的恒温介质浴比较合适的是： ( A) (A) 冰-水 (B) 冰-盐水 (C) 干冰-丙酮 (D) 液氮 5. 2 分 (8655) 极谱分析的基本原理是根据滴汞电极的： ( B) (A) 电阻 (B) 浓差极化的形成 (C) 汞齐的形成 (D) 活化过电位 7. 2 分 (8905) 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 8. 2 分 (8714) 蔗糖水解反应为:

C12H22O11+H2O CH+?→?6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖) 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) 该反应为一级反应, H2O在反应前后浓度变化很小

9. 2 分 (8890) 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

12. 2 分 (8630) 饱和标准电池在20℃时电动势为： (A )

+

(A) 1.01845 V (B) 1.01800 V (C) 1.01832 V (D) 1.01865 V 16 /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

二、填空题 ( 共 9题 18分 )

17. 2 分 (8753) 某同学用分光光度计测定一溶液的吸光度，测定时用两个相同厚度的比色皿,一个

盛纯水,一个盛测定液，在固定温度及波长下，得到测定值的透光率为 102％, 仪器正 常, 仪器操作及读数无误，出现这种现象的可能原因是

[答] 比色皿不洁，盛水的比色皿的透明度比盛测定液的差；若两个比色皿均清洗干 净则是两个比色皿不配套，两者的材料的透明度不同。

18. 2 分 (8703) 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 的方法, 此法称为 ____________ 法。

19. 2 分 (8914) 测定20─60℃范围某纯液体的饱和蒸气压, 估计其数值在5.33─61.33 kPa之间, 压力测量若用两开口的 U 形管水银压力计, 则管长不能小于__________; 若改用一端封闭, 一端开口的 U 形管水银压力计, 则管长不能小于______________。

20. 2 分 (8864) 压力在 1.333×10 ～ 1.333×10 Pa 的体系为 __________ 体系。用 抽空装置可以达到此真空要求。

21. 2 分 (8561) 希托夫法是根据电解前后两电极区_____________ 的变化来计算离子的迁移数。

23. 2 分 (8609) 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 _________ ，其后果是。

24. 2 分 (8555) 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 _______ 的 _______ 电桥来测量的，所用的电极均镀以 _______ 以减少极化作用。

25. 2 分 (8859) 用热电偶测量温度时所产生的温差电势只与 有关，而与热电偶金属丝的 ________________ 无关, 因此用热电偶测量温度时必须保持____________ 恒定, 才能准确测量体系的温度。 三、问答题 ( 共 5题 50分 )

26. 10 分 (8502) 测定萘-苯的固液二组分相图，请写出所需仪器、实验步骤。 注：苯的凝固点是 5.5℃，萘的凝固点是 80℃。

27. 10 分 (8412) 某种不可燃固体物质, 加热可使它分解成为另一种固体和一种气体, 请

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设计一个实验以测定上述分解反应的ΔH和ΔS, 简要叙述实验方法和所依椐的热力学原理, 不必绘出实验装置图。

28. 10 分 (8759) 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。

29. 10 分 (8405) 某研究所，需要测定牛奶样品的热值，请提出所需仪器及实验步骤。

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30. 10 分 (8860) 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。

18. 2 分 (8703) [答] 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；孤立法（隔离法）

19. 2 分 (8914) [答] 720 mm (1分) 460 mm (1分) 20. 2 分 (8864) [答] 高真空 机械真空泵和扩散泵联合 21. 2 分 (8561) [答] 电解质数量 22. 2 分 (8867) [答] 14.0

23. 2 分 (8609) [答] 极化现象产生；测定电池体系离开平衡状态，测得的电动势值不正确。

24. 2 分 (8555) [答] 频率；交流；铂黑

25. 2 分 (8859) [答] (1) 热电偶材料和两端温度差的大小 (2) 粗细和长短 (3) 冷端温度三、问答题 ( 共 5题 50分 )

26. 10 分 (8502) [答] 装置：(A) 浴的搅拌；(B) 溶液的搅拌；(C) 大烧杯 (3000 ml)；(D) 外管 (E) 内管；(F) 100℃的温度计，校准至 1/10 ℃；(G) 冰浴步骤：(A) 配好不同含量 A 的混合物； (B) 对每一混合物测定温度－时间曲线。 测凝固点装置图如下 : 27. 10 分 (8412) [答] 实验方法: 将该固体放在密闭容器中, 将容器抽成真空, 置于电炉上加热, 测定不同温度下的平衡分解压。 (3分) 平衡时: ΔG＝ΔG＋RTlnQp＝0 (2分) ΔG＝－R T ln Kp= ΔH－TΔS(1分)

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Kp值即相当于此固体分解压: lnKp＝－ΔH?/(RT)＋ΔS?/R (2分)

以 ln Kp对 1/T 作图, 得一直线, 从斜率求出ΔH(1分) 在直线上找一点, 代入上式, 求出ΔS。 (1分)

28. 10 分 (8759) [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 10 cm c = 1 g·cm 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 ∧ ，将∧m∞m- c 作图外推至 c = 0 时之∧m。(3分)29. 10 分 (8405) [答] 仪器：氧弹燃烧热测定仪一套

步骤：(1) 水当量的测量； (2) 空白滤纸的热能测定； (3) 牛奶样品用滤纸吸取烘干称重进行测量。

30. 10 分 (8860) [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， 2= (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）

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