物理化学实验

目 录

1、 物理化学实验目的、要求和注意事项 ………………………………… 1 2、 恒温槽装配和性能测试 ………………………………………………… 4 3、 凝固点降低法测相对分子质量 ………………………………………… 6 4、 液体饱和蒸气压的测定 ………………………………………………… 8 5、 燃烧热的测定 ……………………………………………………………12 6、 溶解热的测定 ……………………………………………………………16 7、 双液系气—液平衡相图 …………………………………………………20 8、 二组分固—液平衡相图 …………………………………………………22 9、 液 相 平 衡 ……………………………………………………………24 10、 电极制备及电池电动势的测定 …………………………………………27 11、 电导法测定乙酸的离解常数 ……………………………………………29 12、 希托夫法测定离子的迁移数 ……………………………………………34 13、 电动势法测定化学反应的热力学函数变值 ……………………………35 14、 蔗糖水解反应速率常数的测定 …………………………………………36 15、 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 ……………………………………38 16、 丙酮碘化反应 ……………………………………………………………40 17、 粘度法测定高聚物相对分子量 …………………………………………41 18、 最大气泡法测定乙醇溶液的表面张力 …………………………………43 19、 电 泳 ……………………………………………………………………45 20、 偶极矩的测定 ……………………………………………………………47 21、 磁化率的测定 ……………………………………………………………49 22、 设计实验 …………………………………………………………………51 23、 物理化学实验教学基本要求…… ………………………………… ……57 24、 物理化学实验结束考试模拟试题（笔试）………………………………58

物理化学实验目的、要求和注意事项

(一)、实 验 目 的

1、 了解物理化学实验的基本实验方法和实验技术，学会通用仪器的操作，培养学生的

动手能力。

2、 通过实验操作、现象观察和数据处理，锻练学生分析问题、解决问题的能力。 3、 加深对物理化学基本原理的理解,给学生提供理论联系实际和理论应用于实践机会。 4、 培养学生勤奋学习，求真，求实，勤俭节约的优良品德和创新意识。 (二)、实 验 要 求 1、作好预习

学生在进实验室之前必须仔细阅读实验书中有关的实验及基础知识，明确本次实验中测定什么量，最终求算什么量，用什么实验方法，使用什么仪器，控制什么实验条件，在此基础上，将实验目的、简明原理、操作步骤、记录表和实验时注意事项写在预习笔记本上。

进入实验室后不要急于动手做实验，首先要对照本书查对仪器，看是否完好，发现问题及时向指导教师提出，然后对照仪器进一步预习，并接受教师的提问、讲解，在教师指导下做好实验准备工作。 2、实验操作和数据记录

经指导教师同意方可接通仪器电源进行实验。仪器的使用要严格按照操作规程进行，不可盲动;对于实验操作步骤，通过预习应心中有数，严禁―抓中药‖式的操作，看一下书，动一动手。实验过程中要仔细观察实验现象，发现异常现象应仔细查明原因，或请教指导教师帮助分析处理。实验结果必须经教师检查，数据不合格的应及时返工重做，直至获得满意结果，实验数据应随时记录在预习笔记本上，记录数据要实事求是，详细准确，且注意有效数值，不得任意涂改。尽量采用表格形式。要养成良好的记录习惯。实验完毕后，经指导教师签字后，方可离开实验室。 3、实验报告

学生应独立完成实验报告，并在下次实验前及时送指导教师批阅。实验报告的内容包括：（1）实验目的，（2）简明原理、实验装置简图(有时可用方块图表示)，（3）仪器药品：记录实验所需之药品、浓度；主要仪器，（4）简单操作步骤，（5）数据记

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录及处理，（6）结果讨论。数据处理应有原始数据记录表和计算结果表示表(有时二者可合二为一)，需要计算的数据必须列出算式，对于多组数据，可列出其中一组数据的算式。作图时必须按本绪论中数据处理部分所要求的去作，实验报告的数据处理中不仅包括表格、作图和计算，还应有必要的文字叙述。例如:―所得数据列入××表‖，―由表中数据作××～××图‖等，以便使写出的报告更加清晰、明了，逻辑性强，便于批阅和留作以后参考。结果讨论应包括：对实验现象的分析解释；对实验结果误差的定性分析或定量计算，并检讨产生误差之可能原因；对实验的改进意见或新的构想；实验的心得体会等，这是锻练学生分析问题的重要一环，应予重视。报告不可用铅笔写，并尽量使用计算机制图。养成直接记录数据及现象在实验簿上的习惯，如有错误，只需用两三道直线 将其划掉，不要涂鸦。 （三）、注意事项 1、实验室规则

(1) 、实验时应遵守操作规则，遵守一切安全措施，保证实验安全进行。

(2) 、遵守纪律，不迟到，不早退，保持室内安静，不大声谈笑，不到处乱走，不许

在实验室内嘻闹及恶作剧。

(3) 、使用水、电、煤气、药品试剂等都应本着节约原则。

(4) 、未经老师允许不得乱动精密仪器，使用时要爱护仪器，如发现仪器损坏，立即

报告指导教师并追查原因。

(5) 、随时注意室内整洁卫生，火柴杆、纸张等废物只能丢入废物缸内，不能随地乱

丢，更不能丢入水槽，以免堵塞。实验完毕将玻璃仪器洗净，把实验桌打扫干净，公用仪器、试剂药品等都整理整齐。

(6) 、实验时要集中注意力，认真操作，仔细观察，积极思考，实验数据要及时如实

详细地记在预习报告本上，不得涂改和伪造，如有记错可在原数据上划一杠，再在旁边记下正确值。

(7) 、实验结束后，由同学轮流值日，负责打扫整理实验室，检查水、煤气、门窗是

否关好，电闸是否拉掉，以保证实验室的安全。 2、安全用电

违章用电常常可能造成人身伤亡，火灾，损坏仪器设备等严重事故。物理化学实验室使用电器较多，特别要注意安全用电。为了保障人身安全, 一定要遵守实验室安全规则。 (1) 防止触电

A、不用潮湿的手接触电器。

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B、电源裸露部分应有绝缘装置( 例如电线接头处应裹上绝缘胶布 )。

所有电器的金属外壳都应保护接地。

C、 实验时，应先连接好电路后才接通电源。实验结束时，先切断电源再拆线路。 D、修理或安装电器时，应先切断电源。

E、不能用试电笔去试高压电。使用高压电源应有专门的防护措施。 F、如有人触电，应迅速切断电源，然后进行抢救。 (2) 防止引起火灾

A、 使用的保险丝要与实验室允许的用电量相符。 B、 电线的安全通电量应大于用电功率。

C、 室内若有氢气、煤气等易燃易爆气体，应避免产生电火花。继电器工作和开关电闸时，易产生电火花，要特别小心。电器接触点(如电插头)接触不良时，应及时修理或更换。

D、如遇电线起火，立即切断电源，用沙或二氧化碳、四氯化碳灭火器灭火，禁止用水或泡沫灭火器等导电液体灭火。

(3) 防止短路

A、线路中各接点应牢固，电路元件两端接头不要互相结触，以防短路。 B、 电线、电器不要被水淋湿或浸在导电液体中，例如实验室加热用的灯泡接口不要浸在水中。

(4) 电器仪表的安全使用

A、在使用前，先了解电器仪表要求使用的电源是交流电还是直流电;是三相电还是单相电以及电压的大小(380V、220V、110V或6V)。须弄清电器功率是否符合要求及直流电器仪表的正、负极。

B、仪表量程应大于待测量。若待测量大小不明时，应从最大量程开始测量。 C、实验之前要检查线路连接是否正确。经教师检查同意后方可接通电源。 D、在电器仪表使用过程中，如发现有不正常声响，局部温升或嗅到绝缘漆过热产生的焦味，应立即切断电源，并报告教师进行检查。

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恒温槽装配和性能测试

一、仪器和试剂

玻璃缸1个，搅拌器1台，加热器1支，接触温度计（或感温元件）1支，控温器1台，1/10℃温度计1支，贝克曼温度计1支，秒表1块。 二、操作步骤

1、 将洁净水注入浴槽至容积的2/3处，将感温元件、加热器与控温器接好，搅拌

器、温度计放在合适的位置。

2、 设置恒温温度，仔细调节温度并恒温。

3、 调贝克曼温度计，恒温温度时水银柱在刻度2.5左右，并安放在恒温槽中。 4、 恒温槽灵敏度的测定 。 5、 改变恒温温度重复上述操作。 三、注意事项

1、设置恒温温度时，首先应略低于所需温度处，然后慢慢升至所需温度。 2、恒温时不能以接触温度计的刻度为依据，也不能以控温器的温度显示器为依据，

必须以恒温槽中1/10℃温度计为准。

3、 注意调节搅拌速度和转换加热器功率（加热时大功率，恒温时小功率） 4、 贝克曼温度计属于较贵重的玻璃仪器，并且毛细管较长易于损坏。所以在使用

时必须十分小心，不能随便放置，一般应安装在仪器上或调节时握在手中，用毕应放置在盒中。

5、 调节时，注意不可骤冷骤热，以防止温度计破裂。另外操作时动作不可过大，

并与实验台要有一定距离，以免触到实验台上损坏温度计。

6、 在调节时，如温度计下部水银球之水银与上部贮槽中的水银始终不能相接时，

应停下来，检查一下原因。不可一味对温度计升温，至使下部水银过多的导入上部贮槽中。

四、思考题

1、为什么开动恒温槽之前，要将接触温度计的标铁上端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。

2、 对于提高恒温槽的灵敏度可以从那些方面进行改进？ 3、 如果所需恒定的温度低于室温，如何装备恒温槽？ 五、仪器使用规程

（一）、SWQ智能数字恒温控制器使用方法

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（2）采零键：扣除仪表的零压力值（即零点漂移）。 （3）复位键：程序有误时重新启动CPU。 （4）数据显示屏：显示被测压力数据。 （5）指示灯：显示不同计量单位的信号灯。

“单位”键：当接通电源，初始状态为Kpa，显示以Kpa为计量单位的零压力值；按一下“单位”键，mmHg指示灯亮，LED显示以mmHg为计量单位的零压力值。 2、 后面板示意图：

图2 后面板示意图

（1）电源插座：与市电～220V相接。

（2）电脑串行口：电脑主机后面板的RS232串行口连接。 （3）压力接口：被测压力的引入接口。 （4）压力调整：被测压力满量程调整。 （5）保险丝：0.2A 3、操作步骤：

（1）该机为一体式仪表（压力传感器和二次仪表为一体），用4.5～5mm内径的真空橡

胶管将仪器后面板压力接口与被测系统连接。

（2）用电源线将市电220V与后面板电源插座（1）相连接。如图2。将电源开关置于

“ON”，显示器显示初始位置。

（3）预压及气密性检查：缓慢加压到满量程，检查传感器及其检测系统是否有泄漏，

确认无泄漏后，泄压至零，并反复预压2～3次，方可正式测试。气密性检查后，泄压至零，在测试前必须按一下“采零”开关，扣除传感器及仪表的零点漂移（显示器为“0000”），保证测试时显示器显示值为被测介质的实际压力值。 （4）测试：仪表采零后接通被测量系统，此时仪表显示值即为被测系统的压力值。 （5）关机：测试完毕，泄压后，将“电源开关”置于“OFF”位置即可。 （二） 缓冲储气罐

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图3 缓冲储气罐

1、使用方法： （1）安装：

用橡胶客或塑料管将气泵出气嘴与气罐接嘴相连接。接口（1）与数字压力表连接。接口（2）用堵头塞紧。

（2）将进气阀、阀2打开，阀1关闭（三阀均为顺时针关闭，逆时针开启）。启动气泵

加压至100KPa～200Kpa,关闭进气阀，停止气泵工作。观察数字压力计，若显示数字下降值在标准范围内（小于0.01Kpa/S）,说明整体气密性良好。否则需查找并清除漏气原因，直至合格。 （3）微调部分的气密性检查：

关闭气泵、进气阀和阀2，用阀1调整微调部分的的压力，使之低于压力罐中压力的1/2，观察数字压力计，其变化值在标准范围内（小于±0.01Kpa/4S），说明气密性良好，若压力上升值超过标准，说明阀2泄漏；若压力下降值超过标准，说明阀1泄漏。

2、与被测系统连接进行测试

去掉堵头，用橡胶管将储气罐接口（2）与被测系统连接，接口（1）与数字压力计连接，关闭阀1，开启阀2，使微调部分与罐内压力相等。之后，关闭阀2开启阀1，泄压至低于气罐压力。观察数字压力计，显示值变化≤0.01Kpa/4S，即为合格。检漏完毕，开启阀1使微调部分泄压至零。

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燃烧热的测定

一、实验仪器及药品：

氧弹量热计1台，氧气钢瓶（带减压阀）1个，数显贝克曼温度计1台，容量瓶1000毫升1个，万用电表1只，搬手，镊子，剪刀各一把, 压片机1台，萘或蔗糖（AR）,点火丝，(Q=6.694kJ·g-1)，苯甲酸（AR）, QV= -26.460kJ·g-1,温度计（0-500C）1支。 二、操作步骤：

1、以实验水的温度为依据，选择数显贝克曼温度计的温度基准点。

2、样品称量: 苯甲酸0.6—0.9克, 萘0.5—0.8克（或蔗糖1.5 g左右）,截铁丝约15cm两份并称重。

3、依据教材样品制作，装样，充氧，检查电极通路等，并请老师指导。

4、将氧弹放入水桶，再准确量取3000ml水于盛水桶内。将电极帽套在电极上，将感温探头插入水中。

5、检查控制箱上的开关是否放在合适的位置上（注意点火开关放在桭荡位置上，电流为零），然后插上电源。

6、打开电源开关,点火前每分钟读一个数，共读10个数(精确)，然后点火,点火时应迅速均匀的加大电流，点火后30s读一个数(精确到小数点后二位)，直至两次读差值小于0.005℃, 读数间隔恢复为1min每分钟读一次数, 读10次即可结束。 7、拿出氧弹,打开排气阀，打开氧弹，称量残余铁丝，作好实验结束的善后工作。 三、实验注意事项:

1、注意压片的松紧程度,过紧不易燃烧; 过松质量有损耗,而且充氧气时可能被冲散。 2、点火丝与电极接触良好并与样品尽量接触, 最好用棉纱轻轻裹一下（脱酯棉纱的

燃烧热Q棉纱为－16720J/g）。但点火丝不能与坩锅接触以防止短路现象。 3、充氧前后,必须检查电极通路是否良好并注意减压阀的开启顺序。一定要按照要求操作，注意安全。往氧弹内充入氧气时，一定不能超过指定的压力，以免发生危险。 4、应先放氧弹入桶,后倒入水。

5、测定仪器热容与测定样品的条件应该一致

6、点火成功后应将电流减小为零，并将点火开关放在桭荡位置上。 7、若点火后一两分钟内体系温度不变(或变化很小),即点火失败,应立即取出氧弹检查，装第二个准备好的氧弹，重新开始。

8、实验结束后将压片机, 氧弹, 盛水桶檫干净。万用表等归还老师。

9、作图:纵轴以10cm代表10C,横轴适当，可将两条曲线适当错开画在一张图上。

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10、△H=△U+△nRT， 注意△U取负值，H2O是液体，T为室温（萘的燃烧热文献

值△Hm =-5154kJ·mol，实验相对误差在5%以下为合格）。 四、思考题:

1、说明恒容热效应QV和恒压热效应QP的差别和相互关系。 2、在使用氧气钢瓶及氧气减压阀时，应注意哪些规则？

3、在本实验装置中哪些是体系？哪些是环境？体系和环境通过哪些途径进行热交换？这些热交换对结果影响怎样？如何进行校正？

4、加入不锈钢内桶中的水温为什么要比空气的外围水桶的水温低1.0～1.4℃？ 5、W卡的物理意义是什么？

6、m/nQV=W卡△T - Q点火丝×m点火丝中各项如何测定？ 7、在本实验中有哪些因素会影响测量结果？ 五、数据记录参考表格：

苯甲酸的质量： 已然烧点火丝的质量： 脱酯棉纱的质量： 点火前 读数/1分 θ

-1

点火中 读数/0.5分 点火后 读数/1分

萘(或蔗糖)的质量： 已然烧点火丝的质量： 脱酯棉纱的质量： 点火前 读数/1分 点火中 读数/0.5分 点火后 读数/1分 六、仪器使用规程:

1、检查仪器线路连接的是否正确。 2、检查氧弹及水桶是否洁净。

3、 检查控制箱的开关是否在合适的位置上, 电流旋扭是否在零位, 特别是点火开关一定要首先搬在桭荡的位置上。

4、检查贝克曼温度计在体系中, 温度是否在0.8～1.50C之间, 不在此范围应进行调节。

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5、在检查无误的情况下, 打开总电源开关,开始测量。点火前的温度变化一分钟测量一次, 共十次, 然后开始点火。

6、点火时, 将点火开关搬向点火位置, 同时均匀迅速加大电流并同时计时, 30秒钟读一次数, 一直读到温度升到最高点并且温度变化不大时, 改为一分钟读数, 读十次后实验结束。

恒温式微机热量计使用规程一

一、开电源开关, 显示相对温度。注（1） 二、称样, 氧弹支架上接点火丝;充氧。

三、根据外筒水温调内筒水温,称水重量,装内筒到筒套内,装氧弹到内筒内,插上点火电极,盖筒盖,插入探头,开搅拌开关,此时搅拌电机转,搅拌指示灯亮。注（2） 四、键盘操作:

1、标定热容量时:

（1）、输入苯甲酸热值。按键顺序例: C1F26470C （2）、输入苯甲酸重量。按键顺序例 C2F1.0023C

（3）、开始测量。例温度设置对应16数字的键按下时，按顺序键为：C16A，注：做第二个及以后的样品时，只要操作（2），然后按A键就行了。小数点按D键。 2、热值测定时:

(1)、输入热容量:按键顺序 例: C5F14230C (2)、输入试样重量: 按键顺序例:C4F0.9988C (3)、开始测量: 同上(3), 例: C16A

注: 做第二个及以后的样品时, 只要操作（b），然后按A键就行了。测量完成后，

结果已自动打印在纸上，一般蜂鸣器会响，按C键即停止响声。

五、关搅拌机开关,拔出探头,插到外筒孔中;开筒盖,拔下点火线,取出氧弹放气处理,准备

下一次装样测量。

注（1）：开电源后,显示如果全零(或负号加零), 温度设置挡应按左边对应数字大一些

的键(或按右边对应数字小一些的键),使温度显示在1.5——5之间为好。

注（2）：点火冒插到氧弹上后，点火指示灯亮，否则是接触不好或火丝没接通，应排

除。当测量过程中自动点火时，电流表应有大的摆动，指示点火电流。点火失败时测量会自动中断，蜂鸣器响。

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恒温式微机热量计使用规程二

1、开电源开关，显示相对温度。注（1） 2、称样，氧弹支架上接点火丝；冲氧。

3、根据外筒水温调内筒水温,称水重量,装内筒到筒套内,装氧弹到内筒内,插上点火电极,盖筒盖,插入探头,开搅拌开关,此时搅拌电机转,搅拌指示灯亮。注（2） 4、打开计算机主机电源开关及显示屏开关,用鼠标点击HWR工程1,然后继续用标鼠点击输入键,用鼠标点击输入重量键并输入苯甲酸重量, 继续用鼠标点击退出键, 然后用鼠标点击开始键测热容值。

5、用鼠标点击开始键后,在屏幕上会显示实验初段升温变化情况十次及数据，然后自动点火，并显示升温曲线及数据；实验结束后蜂鸣器会响并自动计算热容值。 6、用鼠标点击数据查询键,点击曲线显示打印键, 点击曲线数据显示键, 点击显示打印键, 打印机会将曲线及数据自动打印，然后点退出键退出。 7、关搅拌机开关,拔出探头,插到外筒孔中;开筒盖,拔下点火线,取出氧弹放气处理,准备下一次装样测量。

8、测试样热值时,同理按以上操作,只是在点击输入键后,先点击修改热容量键，输入热容值，再输入试样重量，然后点击退出键，再点击开始键，测试样热值。 注（1）：开电源后, 显示如果全零(或负号加零), 温度设置挡应按左边对应数字大一些的键(或按右边对应数字小一些的键), 使温度显示在1.5 — 5之间为好。 注（2）：点火冒插到氧弹上后，点火指示灯亮，否则是接触不好或火丝没接通，应排除。当测量过程中自动点火时，电流表应有大的摆动，指示点火电流。点火失败时测量会自动中断，蜂鸣器响。

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溶解热的测定

一 、实验目的

1.了解测定溶解热的基本原理; 2.掌握量热法的测量技术; 3. 测定KNO3 的积分溶解热 二 、实验原理

物质溶于溶剂时，常伴随着热效应产生。经研究表明，温度、压力以及溶质和溶剂的性质、用量都对热效应有影响。

物质溶解过程，常包括溶质晶格的破坏和分子或离子的溶剂化作用。一般晶格的破坏为吸热过程，溶剂化作用为放热过程。总的热效应由两个过程的热量相对大小决定。

溶解热分为积分溶解热和微分溶解热，积分溶解热是在标准压力和一定温度下，1摩尔溶质溶于一定量的溶剂中所产生的热效应。微分溶解热是在标准压力和一定温度下，1摩尔溶质溶于大量某浓度的溶液中所产生的热效应。本实验测定的是积分溶解热。

测定积分溶解热是在绝热的量热计（杜瓦瓶）中进行。首先标定量热系统的热容（指量热计和溶液温度升高1℃所吸收的热量，单位为J·K-1）。将某温度下已知积分溶解热的标准物质KCI加入量热计中溶解，用贝克曼温度计测量溶解前后量热系统的温度，并用雷诺作图法求出真实温度差△Ts，若系统的绝热性能很好，而且搅拌热可忽略时，由热力学第一定律可得如下公式： ·

msMs?HS?C??TS?0 (1)

? C??msMs??Hs?Ts? (2)

?式中ms、Ms分别为标准物质即KCI的质量和摩尔质量，?Hs为标准压力和一定温度下1摩尔KCI溶于200摩尔水中的积分溶解热（不同温度下KCI积分溶解热见附表）。△Ts为KCI溶解前后温度变化值。测定待测物质的积分溶解热.若待测物质的质量为m，摩尔质量为M。溶解前后温度变化△T，则由（3）式得待测物质积分溶解热：

?H溶??C??T??Mm (3)

必须指出，上述计算中包含了水溶液的热容都相同的假设条件。

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三、仪器与药品

测温量热计(保温瓶、数字贝克曼温度计、磁力搅拌器各一个) 1 套 ； 秒表 1块 台称和分析天平各1台； 称量瓶2只； 漏斗2只； 500ml容量瓶1个；洗瓶1个； 分析纯 KCI和KNO3(均经120℃、2小时烘干, 并经研磨至粒度Φ0.5～1mm) 四、实验步骤 1、实验前准备

（1）称量KCI：按1摩尔KCI与200摩尔水的比例称量（准确到0.001克）。 （2）安装、试读：

①准确量取500ml蒸馏水倒入杜瓦瓶中，将杜瓦瓶放置在磁力搅拌器圆托盘的正中央，把搅拌磁子投入瓶中， 开启磁力搅拌器电源，调节转速旋钮，使搅拌磁子匀速转动并引起一点水漩涡, 不要过快 ，以减少搅拌生热。然后盖好已插入感温探头的大橡皮盖，

此后中途不要再关机或更改转速，也不要取下大橡皮盖。 ②准备好秒表，试读、 熟悉一下贝克曼温度计的温度直读操作要领， 然后将贝克曼温度计的温度基准旋至0或20室温在20℃以上时选20，在20℃以下时选0， 按下\温差\键，使显示值有三位小数。 2、量热计热容C的测定

⑴ 用容量瓶准确称量500 ml蒸馏水加入杜瓦瓶中，盖好杜瓦瓶塞及加样孔塞。保持一定的搅拌速度，待蒸馏水与量热计的温度达到平衡时，开动秒表，读取贝克曼温度计的读数，每分钟读一次，读准到0.002℃，到八分钟（此时已读八个数据），关掉搅拌机（切记，此时秒表决不能停），取下加样孔塞，插入专用漏斗，立即将称量的KCI迅速全部到入杜瓦瓶中，取下漏斗，重新塞上孔塞，开动搅拌机，立即读出一个数据并记下时间，到第九分钟再读数，以后每30秒读一次数，到温度上升

后八分钟为止。

⑵．测溶解温度：关闭搅拌机，读出普通温度计在溶液中的温度作为溶解温度。 ⑶．倒掉溶液：连同感温探头一同拔下大橡皮盖，取出搅拌子， 倒出水溶液于回收桶内，用少量蒸馏水润洗杜瓦瓶二次。 3、KNO3溶解热的测定

用KNO3代替KCI，重复上述操作。KNO3称量按1摩尔KNO3与400摩尔水计算。

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五、注意事项

1、整个实验过程搅拌速度应保持一致且速度不宜过快，已免产生较大的搅拌热。 2、试样决不能吸潮并研成粉末，加试样仍在半分钟内完成，而且试样不能有损失。 3、实验从开始启动秒表计时直到整个过程结束，决不能停秒表。 六、数据处理

1、分别将KCI、KNO3数据作温度—时间曲线，并用雷诺法求取真实温差△Ts和△T。 2、计算量热计热容C。

3、计算KNO3在实验终止温度下的积分溶解热ΔsolHm。 附：数据记录参考格式：

KCI 溶剂水量_________ ml 溶质________ g 溶解温度_________℃ 时间t(s) 温度t(℃)

KNO3 溶剂水量_________ml 溶质_________ g 溶解温度__________℃ 时间t(s) 温度t(℃) 七、思考题

1、 若蒸馏水与杜瓦瓶温度不平衡，对测定有何影响？ 2、试分析实验中影响温差△T的各种因素，并提出改进意见。 3、试从误差理论分析影响本实验准确度的最关键因素是什么？ 4、实验过程中为什么要求搅拌速度均匀而不宜过快？

5、为什么要对实验所用KCl及KNO3的粒度作一些规定？粒度过大或过小在实验中会 带来一些什么影响？

6、在此实验基础上，如何进一步提高量热的准确性。 八、雷诺温度校正图：

由于实际使用的杜瓦瓶并不是严格的绝热系统， 在测量过程中系统与环境存在微小的热交换，如传导热、 辐射热、搅拌热等，因此不能直接读取到 t。必须对测量值进行校正，以消除热交换的影响，求得真实温差 △t。 本实验采用雷诺图解法对测量数据进行校正。其方法如下：

（1）将观测到的量热计温度对时间作图，得到一条溶解曲线，如图1-2所示。AB段表示正式加入样品前n分钟(一般取5分钟为宜)体系与环境热交换所引起的温度线形变

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化； 至B点时加入样品，温度从B点快速下降至C点溶解完全；CD段表示溶解完毕后N分钟(一般也对等取5分钟为宜)内体系与环境的热交换而引起的温度线性变化。 （2）取BC横坐标（时间）之中点O作垂线交CD与AB的延长线于F、G两点，则FG就可以近似地认为是真实温差Δt了。即 Δt ＝ t(末) – t(始)＝ tF - tG (2)

图1 温度校正示意图

附：部分温度下1molKCl溶解在200mol水中时的溶解热数据：

温度/℃ 10 11 12 13 14 溶解热 kJ/mol 19.98 19.79 19.62 19.44 19.28 温度/℃ 15 16 17 18 19 溶解热 kJ/mol 19.09 18.93 18.76 18.60 18.44 温度/℃ 20 21 22 23 24 溶解热 kJ/mol 18.30 18.15 18.00 17.85 17.70 温度/℃ 25 26 27 28 29 溶解热 kJ/mol 17.56 17.41 17.27 17.14 17.08

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当浓度c的单位用mol·L－1表示而摩尔电导率λ

m的单位用

S·m2·mol－1表示时，

λm=0.001κ/c （5）

式中电导率κ的单位是S·m-1， l为测量的电导电极两极片间的间距，A为电极片的截面积，对于一个固定的电导池，l和A都是定值，故比值 l/A为一常数，称为电池常数Kcell。所以有 κ = Kcell/R （6）

根据以上关系，只要我们在指定温度下测得不同浓度下的电导率κ（用电导率仪）或溶液的电阻（用1000Hz交流电下的惠斯通电桥测），就可以计算出摩尔电导率λ

m，再

根据式（3），即可计算出解离常数K来。本实验我们采用测溶液电阻的方法，先用已知电导率的KCl标准溶液测出那个条件下的特征电阻值RS，算出Kcell；然后使用同一电导池测定待测乙酸溶液的电阻Rx，最后就可以得到解离常数K

图6－2惠茨通电桥示意图

溶液的电导通常利用惠斯通电桥来测定，线路如图，其中S为音频讯号发生器，R1，R2，R3是三个可变电阻箱，RX为待测溶液的电阻值，H为示零装置，C1是与电阻R1并联的一个可变电容，用以平衡电导电极的电容。

测定时调节R1，R2，R3和C1，使H无电流通过，此时表明B、D两点电位相等，电桥达到了平衡（示波器上的正弦波就变成一条直线），即有：Rx=倒数即为该溶液的电导。

R1R3R2，Rx的

三、仪器和试剂

仪器：低频信号发生器1台，电阻箱3个，示波器1台，恒温水浴1套，铂黑电导电极1支，带支管试管（或锥形瓶）4支，25ml移液管1支，容量瓶2只（50ml，100ml各

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1只），小烧杯，洗瓶，导线若干。

试剂：0.01000mol/L KCl溶液，0.1mol/L 左右的HAc溶液（准确浓度C标于瓶签）。

四、实验步骤

1. 调节恒温水浴温度为25.00±0.05℃或30.00±0.05℃

2. C/2和C/4浓度HAc溶液的配制：用移液管各移取25.00ml真实浓度为C的HAc溶液，分别注入50ml和100ml容量瓶中，然后分别加蒸馏水至刻度并摇匀即成，其真实浓度分别为原溶液浓度的1/2和1/4。

3. 按图用导线连接电桥线路，接好后需经教师检查。检查并调节示波器及低频信号发生器（输出频率为1000Hz）的各有关旋钮，然后接通各自电源，观察示波器屏幕，如果出现稳定的正弦波图形，说明接线正确，可以进行下一步测定工作。 4. 电池常数的测定：

（1）将电导电极和试管用蒸馏水洗净，然后用少量0.01000mol/L的KCl溶液涮洗3次；在试管中加入1/4～1/3容积的KCl溶液，并插入电导电极，将试管置于恒温水浴中恒温5分钟以上。注意：

a. 操作时切勿触碰电极头镀铂黑处，以免损伤铂黑镀层而导致电池常数改变。 b. 测量时若观察到电极表面附有小气泡，应轻轻敲击振动试管，将其排除，以免引起测量误差。

（2）调节各电阻箱的阻值，使得屏幕上正弦曲线的波幅减小为0，即形成一条直线，这时可认为电桥达到平衡状态，将电阻箱各档位的读数相加，即为电阻箱阻值。 （3）重复步骤（1）、（2）两次，即一共测定3次，计算时取其平均值。

5．HAc溶液电导的测定：按上述(1)~(3)的方法，依次测定浓度为C，C/2及C/4的HAc溶液的电阻值。

6. 实验完毕，关闭所有仪器电源，清洗玻璃仪器及电导电极，并将电导电极呈给老师检查后置于蒸馏水塑料瓶中浸泡保养。 五、实验注意事项

1、锥形瓶要洁净; 2、示波器要正确调节; 3、接线不能有断路情况; 4、注意保护铂黑电极，铂黑不能擦。

六、数据处理

有关已知数据：25℃下0.01000mol/L KCl溶液电导率К =0.1413 S·m-1 无限稀的HAc水溶液的摩尔电导率（25℃）λ

10∞,m=3.907×

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S·m2·mol-1

将实验数据列表，然后按实验原理部分所述，分别计算电池常数Kcell和各浓度HAc溶液的解离常数K。

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七、思考题：

1、电导池常数是否可用卡尺来测量？若实际过程中电导池常数发生改变，它对平衡常数有何影响？

2、测定溶液的电导为什么要选用1000Hz的交流电源？能否用直流电桥？

3、 结合本实验结果，分析当HAc浓度变稀时，Rx、к、∧m、αc、K等怎样随浓度变化？你的实验结果与理论是否相符合？为什么？

4、为什么要测定重蒸馏水的电导率？本实验中为什么要用重蒸馏水做溶剂？ 5、为什么要使用镀铂黑电极？ 附：数据记录参考格式： 溶液温度________℃

HAc溶液浓度：C:_____mol/L; C/2:______mol/L ; C/4:_____mol/L (1)电导池常数的测定： 项目 次数 R3 （Ω） R1 （Ω） R2 （Ω） Rx （Ω） （Ω） 电池常数Kcell(m-1) 1 2 3 (2) 乙酸解离常数的测定： HAc浓度 (mol/L) 测量次数 R3（Ω） RAB（Ω） RBC（Ω） Rx（Ω） Rx平均值（Ω） К(S·m-1) （S·m-1·mol-1） 电离度αc c c/2 c/4 ( ） ( ） ( ） 1 2 3 1 2 3 1 2 3 解离常数КHAc 32

五．仪器操作规程

EM1636型函数发生器（音频信号发生器）的使用： 1、 接好波形输出（OUTPUT）端，按下电源开关。

2、 按下所需选择波形的功能开关（FUNCTION）选择波形（~正弦波）。

3、 当需要脉冲波和锯齿波时，拉出并转动VAR RAMP/PULSE开关，调节占空比（RAMP/PULSE），此时频率显示÷10，其它状态时关掉。 4、 当需小信号输出时，按入衰减器（ATT） 5、 调节幅度（AMPLITUDE）至需要的输出幅度。

6、 调节直流电平偏移至需要设置的电平值，其它状态时关掉，直流电平将为零。 示波器面板上各旋钮的作用： a) 电源开关

b) 辉度 控制屏幕上光迹的亮度，顺时针方向旋转亮度增加，反之则减弱。 c) 聚焦 控制光点聚焦。聚焦良好时，光点应为一清晰的小圆点。 d) 辅助聚焦 辅助聚焦使光点应为一清晰的小圆点。 e) Y轴位移 ↑↓控制荧光屏上Y轴方向轨迹位置。 f) X轴移位 控制荧光屏上X轴方向轨迹位置。

g) 衰减分1、10、100三档，供选择适当的偏转电压。在―∞‖位置时，机内电压直接从

Y轴输入端送入。

h) 微调 控制荧光屏上Y轴方向光迹的长度。顺时针方向旋转光迹增长，反之则减短。 i) DC AC Y轴放大器的耦合开关。置DC时，被测信号直接送到Y轴放大器；在

AC时，被测信号经电容器耦合送到Y轴放大器。 j) 平衡 校准Y轴直流放大器平衡输出。 k) Y输入 被测信号从Y轴输入的接线柱。

l) 扫描范围 锯齿形扫描频率范围变换开关。TVT和TVH分别为电视场频和行频扫

描。在―外‖接时，扫描发生器停止工作，信号可经―X输入‖接线柱送入X轴放大器。 m) 微调/相位 置―同步—内‖时，作为扫描频率微调控制器。当置于―同步—电源‖时，

起相位调节作用。

n) 同步 控制扫描发生器的同步方式。置“内”时，同步信号自Y轴直接送至扫描

发生器；置“电源”时，则由电源频率信号输入X轴放大器。

o) 增益 控制荧光屏上X轴方向光迹的长度。顺时针方向旋转光迹增长，反之则减

短。显示光迹长度在6㎝内。

p) X输入 被测信号从X轴输入的接线柱。 q） 地 公共端的接线柱。

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希托夫法测定离子的迁移数

一、仪器及药品

希托夫迁移管1支，滑线电阻1台，电子天平1台，直流稳压电源1台，电流表1支， 250ml锥型瓶6个， 滴定管1支 ，25ml移液管2支， 6mol·LHNO3 ，饱和硫酸铁铵溶液，0.1mol·LAgNO3溶液，0.1mol·LKCNS溶液，C2H5OH（AR），铜片, 镀铜液 二、操作步骤

1、 洗净迁移管，打开A、B活塞，用少量0.1mol·L-1AgNO3溶液洗涤迁移管2次，在

迁移管中装入此溶液，注意管中应无气泡。

2、 精铜电极用6mol·LHNO3浸洗，蒸馏水冲洗后，在镀铜液中作阴极，控制电流密

度为10~15mA/cm2下电镀0.5~1小时。取出精铜电极，蒸馏水冲洗，再用乙醇润湿后，热风吹干，冷却后，称重（m1）。

3、接通电源，通过调节滑线电阻使电流密度控制在10~15mA/cm2间，通电1小时后迅

速关闭电源和迁移管的A、B活塞，取出阴极铜片，蒸馏水冲洗，再用乙醇润湿后，热风吹干，冷却后，称重（m2）。

4、将阴、阳极区的溶液全部取出，分别放入已知质量、干燥的锥形瓶中称重。然后分

别加入5ml6mol·L-1HNO3和1.5ml饱和硫酸铁铵溶液，以0.1mol·L-1KCNS溶液滴定至溶液呈淡红色不退。

5、取中间区AgNO3溶液和原0.1mol·L-1AgNO3溶液各25ml，分别称重后，如4方法以

0.1mol·LKCNS溶液滴定。如果两次滴定结果相差太大，则实验失败。 三、实验注意事项

1、迁移管使用前必须用蒸馏水洗净，并用0.1mol·L-1AgNO3溶液润洗。迁移管要垂直

安置，注意活塞是否有漏水现象。

2、电流密度大小要控制在合适范围。通电完毕，要迅速关闭迁移管的A、B活塞！ 3、各次称重和取液要准确。

4、用0.1mol·L-1KCNS溶液滴定到淡红色使劲摇晃也不退色为止。 四、思考题

1、本实验中若中间区溶液浓度在通电前后有改变，为什么必须重做实验？ 2、希托夫法测定离子的迁移数的优缺点是什么？测定迁移数还有哪些方法？ 3、 影响本实验的因素有哪些？

4、 通过阴极的电流密度为什么不能过大或过小？

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电动势法测定化学反应的热力学函数变化值

一、仪器及试剂

电势差计及附件：1套，超级恒温槽：1台，银—氯化银电极：1只， U型电极管：1只，饱和甘汞电极：1支，饱和氯化钾溶液 二、操作步骤 1、电池的组合

将Ag—AgCl电极、饱和甘汞电极插入装有饱和氯化钾溶液的电极管中，即得下列电池。

Ag，AgCl︱KCl溶液(饱和)︱Hg2Cl2，Hg

2、电池电动势的测量

用电势差计测量温度为298.K及308K时上述电池的电动势。电池用超级恒温槽恒温。 三、数据处理

1、写出上述电池的电极反应和电池反应。 2、计算电池反应的⊿G298。

3、根据测得的E298和E308，求出电动势的温度系数，并计算该反应的⊿S和⊿H。 四、实验注意事项

1、所用容器应充分洗涤干净，最后用重蒸馏水冲洗。

2、氯化钾溶液的浓度要和离子选择性电极中的溶液浓度一致，都应为饱和溶液。 3、要待电池的温度和恒温槽的温度一致时才能测其电动势。

4、测定时，电池电动势值开始较不稳定，每隔一定时间测定一次，直到其稳定为止。 五、思考题

1、为什么用本法测定电池反应的热力学函数的变化值时，电池内进行的化学反应必须

是可逆的？电动势又必须用对消法测定？

2、本电池的电动势与KCl溶液的浓度是否有关？为什么？ 3、电势差计使用时应注意哪些问题？

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蔗糖水解反应速度常数的测定

一、 实验仪器及药品

旋光仪1套 , 恒温水浴1套, 秒表1块, 架盘天平1台, 容量瓶(50ml)1个, 锥形瓶(100ml)2个, 烧杯(100ml)1个, 烧杯(500ml)1个,蔗糖（分析纯）, 2 mol?LHCl溶液 二、 实验步骤

1、 取10克蔗糖，用蒸馏水配成50ml溶液。 2、 旋光管装满蒸馏水后，调节旋光仪的零点。

3、 取25ml蔗糖溶液加入到25ml 2 mol?L-1HCl溶液中（蔗糖溶液加入一半时开始计时），

迅速混合均匀后，用少量溶液清洗旋光管两次，再装入旋光管中, 每5分钟测一次旋光度αt，反应60分钟。

4、剩余的混合溶液加盖后置于55度（加热温度不要超过60℃）的水浴中保温40分钟，

起出冷至室温后，测旋光度α∞ 。 三、 实验注意事项

1、装样品时，旋光管管盖旋至不漏液体即可，不要用力过猛，以免压碎玻璃片。 2、旋光管中不能有气泡，旋光管应擦净。

3、调节旋光仪视野场时，应使三分视场消失且均为黄色。

4、由于酸对仪器有腐蚀，操作时应特别注意，避免酸液滴漏到仪器上。旋光管使用后

应及时用蒸馏水清洗干净，擦干。 5、钠光灯连续使用时间不能超过4小时。 四、 数据处理要求 1、按下列方式列表

温度： ℃ C(HCl): α∞: t(min) αt αt－α∞ ln(αt－α∞) t(min) αt αt－α∞ ln(αt－α∞) -1

2、以ln(αt－α∞)对t作图，由图中直线的斜率求出反应的速率常数k。 3、计算蔗糖转化反应的半衰期t1/2。 五、 思考题

1、怎样减小温度对测量结果带来的误差？在室温下如何加快反应速率？ 2、为什么可用α确定体系的浓度？蔗糖为什么可用台秤称量来配制蔗糖溶液？ 3、在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正？它对旋光度的精确测量有什么影响？在本实验中若不进行校正，对结果是否有影响？

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4、可否将混合液置于60℃以上的水浴中恒温一定时间测α∞. 六、WXG—4型圆盘旋光仪使用规程

1、把配制好的预测溶液装入旋光管。旋光管两端螺旋不能旋得太紧（以随手旋紧不漏

水为止），并将两端残液擦干净。

2、接通电源，约10分钟后，待完全发出钠黄光后才能够使用。

3、装入蒸馏水以检验度盘的零度位置是否正确。如不正确，把误差值加减到测量值中。 4、调节视度圆盘螺旋至视场中三分视野清晰。 5、转动视盘手轮，至视场中照度相一致（暗视场）。 6、从放大镜中读出度盘所旋转的角度。

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乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

一、实验仪器及药品

玻璃恒温槽水浴1套, 电导率仪1台, 电导电极1支, 皂化管1支, 秒表1块, 移液管（25ml）2支, 100ml容量瓶2个, 50ml锥形瓶2个, 250ml烧杯1个, 0.02 mol?LNaOH溶液, 0.02mol?LCH3COOC2H5溶液, 0.01 mol?LCH3COONa溶液. 二、实验步骤

1、调节恒温槽温度至25℃。

2、将20ml配好的0.01 mol?L-1的NaOH溶液置于锥形瓶中在恒温槽中恒温10分钟，然后测其电导，取三次测量的平均值，此值即为G0值。

3、将20ml 0.01 mol?L-1CH3COONa溶液置于锥形瓶中在恒温槽中恒温10分钟，后测其电导，取三次测量的平均值，此值即为G∞值。

4、用移液管分别取10ml 0.02 mol?L-1NaOH溶液和10ml 0.02mol?L-1CH3COOC2H5溶液，缓慢注入皂化管的两边（不要混合！），恒温10分钟后，推动针筒使两种溶液混合均匀，当一种溶液推过去一半时开始计时，每5分钟测一次Gt值，反应50分钟后停止。 5、调节恒温槽温度至35℃，重复上述2、3、4步骤。 三、实验注意事项

1、溶液浓度配置和量取要准确。

2、来回推抽针筒，使两种反应溶液混合。推动针筒的速度要控制得当，既要保证两种

溶液充分混合均匀，又要防止溶液因推动过快而溅出皂化管或者吸入针管。 3、注意电导率仪的电源接口的方向性。

4、每次测量前和测量后，电导率仪的校正/测量挡应板向“校正”档。测量时应选择合

适量程档，使指针尽可能靠近中间位置读数。 四、思考题

1、为什么要用稀的乙酸乙酯与稀的NaOH溶液作本实验？ 2、若乙酸乙酯与NaOH的起始浓度不等时，应如何计算值？

3、反应物初始浓度相同时，只要测量Gt，无需测量G0也可求得k，为什么？ 4、当乙酸乙酯与NaOH混合后不马上测量Gt值，而要等到5分钟后测Gt，为什么？ 5、测得的G值是否是溶液电导的真实值？为什么？这种测定对实验结果是否有影响？ 6、直接对G0、Gt、G∞产生误差的原因及影响线性关系的因素有哪些？ 五、电导率仪使用规程

1、电极的选用：电导率大于100μS/cm 用铂黑电极；小于100μS/cm 用光亮铂电极。

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2、调节温度旋钮，使其与实验温度一致。调节“常数”旋钮，把旋钮置于与使用电极

的电导池常数相一致的位置上。

3、把“量程”开关扳在“检查”位置，调节“校正”旋钮，使指针指向满刻度。 4、将“量程”开关扳在最大电导率档后，视被测介质电导率的大小，可逐档下降，开

始测量。 注意事项

a、电极使用前，应用蒸馏水冲洗二次，再用被测试样冲洗三次方可使用。 b、不测时应将“量程”开关扳在“检查”位置, 并经常对仪器进行校正。 c、电极常数应定期进行校正。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/b2fa.html