物理化学实验思考题及答案

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实验一 燃烧热的测定

1．搅拌太慢或太快对实验结果有何影响？

答案：搅拌的太慢，会使体系的温度不均匀，体系测出的温度不准，实验结果不准，搅拌的太快，会使

体系与环境的热交换增多，也使实验结果不准。

2．蔗糖的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品蔗糖时，内筒水是否要更换和重新调温？

答案：用台秤粗称蔗糖0.5克,压模后用分析天平准确称量其重量。操作略。内筒水当然要更换和重新

调温。

3．燃烧皿和氧弹每次使用后，应如何操作？ 答案：应清洗干净并檫干。

4．氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？

答案：引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触，但引火丝和电极不能碰到燃烧皿，以免引起短路，

致使点火失败。

5．测定量热计热容量与测定蔗糖的条件可以不一致吗？为什么？

答案：不能，必须一致，否则测的量热计的热容量就不适用了，例两次取水的量都必须是3.0升，包括

氧弹也必须用同一个，不能换。

6．实验过程中有无热损耗，如何降低热损耗？

答案：有热损耗，搅拌适中，让反应前内筒水的温度比外筒水低，且低的温度与反应后内筒水的温度比

外筒高的温度差不多相等。

7．药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行? 答案：需要干燥，否则称量有误差，且燃烧不完全。不行。 8．如何确保样品燃烧完全？

答案：充氧量足够，药品干燥，药片压的力度适中其他操作正常。 9．充氧的压力和时间为多少？充氧后，将如何操作？ 答案：2.5MPa，充氧时间不少于30S。

用万用电表检查两电极是否通路（要求约3至10?）；检漏。

10．搅拌时有摩擦声对实验结果有何影响？

答案：说明摩擦力较大，由此而产生的热量也较多，使结果偏大（数值）。

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11．本实验中，那些为体系？那些为环境？

答案：氧弹、内筒、水为体系；夹套及其中的水为环境。

12．压片时，压力必须适中，片粒压的太紧或太松对实验结果有何影响？ 答案：片粒压的太紧，使燃烧不完全，结果偏小（数值）。

片粒压的太松，当高压充氧时会使松散药粉飞起，使得真正燃烧的药品少了，结果偏小（数值）。 13．写出萘燃烧过程的反应方程式？蔗糖和氧气反应生成二氧化碳和水的反应方程式？ 答案：C10H8（s）＋12O2（g）→10CO2（g）＋4H2O（l）

C12H22O11(s)+12O2(g)?11H2O(l)+12CO2(g)14．内桶中的水温为什么要选择比外筒水温低？低多少合适？为什么？

答案：为了减少热损耗，因反应后体系放热会使内筒的温度升高，使体系与环境的温度差保持较小程度，

体系的热损耗也就最少。

低1度左右合适，因这个质量的样品燃烧后，体系放热会使内筒的温度升高大概2度左右，这样反应前体系比环境低1度，反应后体系比环境高1度，使其温差最小，热损耗最小。

15．如何用萘或蔗糖的燃烧热资料来计算萘或蔗糖的标准生成热。 答案：

C12H22O11(s)+12O2(g)?11H2O(l)+12CO2(g)C10H8（s）＋12O2（g）→10CO2（g）＋4H2O（l）

???rH???cHm?C10H8,s???νB?fHm?B?B?10?fH?m?CO2,g??4?fH?H2O,l???fH?C10H8,s??m?m

?????fHm?C10H8,s??10?fHm?CO2,g??4?fHm?H2O,l???cHm?C10H8,s?

蔗糖的计算过程同上,注意分子式和系数的差异.

16．充氧量太少会出现什么情况？

答案：会使燃烧不完全，结果偏小（数值）。 17．如何根据实验测得的Qv 求出Qpm？写出公式？ 答案：QP,m

=QV,m+?vB?g?RT

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实验二 液体饱和蒸气压的测定

1. 真空泵在开关之前为什么要先通大气？

答案：保护真空泵，防止真空泵油被倒抽出来而损坏真空泵。 2. 本实验中缓冲压力罐有什么作用？ 答案：缓冲压力和调节压力。

3. 如何判断等压计中的空气已被抽尽？

答案：重新抽气3分钟，若同一温度下两次压力读数相同则说明等压计中的空气已被抽尽。 4. 如何判断等压计中的气体和液体已达气液平衡？ 答案：等压计中的B、C两管液面不再移动。

5. 实验测定时放入空气太多会出现什么情况？出现这种情况应当怎么办？ 答案：B管液面高于C管液面，甚至出现空气倒灌。这时重新排气泡3分钟。 6. 本实验如何求取液体的正常沸点？

答案：在Lnp─1/T直线上求取p=101.325kpa对应的T。

7. 实验开始前为什么要将压力计采零？如何由压力计读数计算液体的饱和蒸气压？ 答案：选择压力计所测表压的相对零点。p(饱)=p(大气压)+p(表压)。 8. 实验开始时抽气的目的是什么？

答案：驱赶U型管和试液球间气柱内的空气。

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9. 克—克方程的适用条件是什么？

答案：纯物质一级相变有气相存在的两相平衡，气体可视为理想气体，凝聚相体积可忽略不计。ΔH近

似为常数（只针对克-克方程积分式）。

10. 发生空气倒灌后为何要重新抽气？

答案：保证U型管和试液球间气柱内的蒸气为纯的乙醇蒸气。 11. 如何进行压力计采零操作？

答案：打开进气阀，关闭抽气阀，通大气情况下,按下压力计采零键。 12. 如何设定控温仪的温度？该目标温度与恒温槽的实际温度是否始终一致？ 答案：操作略，不一致。 13. 什么叫正常沸点？

答案：当外压为101.325kPa时,液体的蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。 14. 如何进行开始抽气时缓冲压力罐相关调节操作？ 答案：关闭进气阀，打开平衡阀，打开抽气阀。 15. 如何进行抽气完毕后缓冲压力罐相关调节操作？ 答案：关闭抽气阀，根据实际情况打开进气阀或平衡阀。 16. 如何正确控制等压计的抽气速率？为何要控制？

答案：气泡应间断逸出，否则无法将AB管内的空气抽尽或导致U型管中乙醇大量减少。 17. 如何调平B、C两管的液面？

答案： 缓慢打开进气阀放入空气（当C管液面比B管液面高时），

缓慢打开平衡阀（或抽气阀）抽气（当C管液面比B管液面低时）。

18. 本实验如何由不同温度下液体的饱和蒸气压求取液体的摩尔蒸发

焓ΔΗ？

答案：以Lnp对1/T作图得一直线，由直线斜率求ΔH.

ln[p*/Pa]???vapHmRT?C 5

实验三 旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数

1. 说出蔗糖溶液在酸性介质中水解反应的产物是什么？此反应为几级反应？

??答案：C12H22O11?H2O????C6H12O6(葡萄糖)?C6H12H6(果糖) 准一级反应

?H??2. WZZ-2S数字式旋光仪的使用分为哪几步？

答案：①.打开电源开关(POWER仪器左侧),待5-10分钟使钠灯发光稳定。

②.打开光源开关(LIGHT仪器左侧),开关指DC档,此时钠灯在直流电下点燃。 ③.按“测量”键,液晶显示屏应有数字显示。④.清零 ⑤.测量

3. 旋光管中的液体有气泡是否会影响实验数据？应如何操作？ 答案：会，若管中液体有微小气泡，可将其赶至管一端的凸颈部分。 4. 本实验为什么可以通过测定反应系统的旋光度来度量反应进程？

答案：在本实验中，蔗糖及其水解产物都具有旋光性，即能够通过它们的旋光度来量度其浓度。蔗糖是

右旋的，水解混合物是左旋的，所以随水解反应的进行，反应体系的旋光度会由右旋逐渐转变为左旋，因此可以利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。

5. 旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数实验分哪几步？

答案：①.调节恒温槽的温度在30±0.1℃。 ②.溶液配制与恒温。③.仪器零点校正。

④.测量（1）?t的测定（2）??的测定

6. 反应开始时，为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中，而不是相反？

答案：因为将反应物蔗糖加入到大量HCl溶液时，由于H的浓度高，反应速率大，一旦加入蔗糖则马上

会分解产生果糖和葡萄糖，则在放出一半开始时，已经有一部分蔗糖产生了反应，记录t时刻对应的旋光度已经不再准确，影响测量结果。反之，将HCl溶液加到蔗糖溶液中去，由于H的浓度小，反应速率小，计时之前所进行的反应的量很小。

7.

+

+

?t的测量时间是否正好为2， 4，?60分钟? 蔗糖水解过程中体系的旋光度增大还是减小？

的旋光度会由右旋逐渐转变为左旋，蔗糖水解过程中旋光度是在不断减小。

答案：不是，应在旋光度读数稳定后，先记录精确的反应时间，几分几秒，再读旋光度。由于反应体系

8. 本实验需测哪些物理量？??是如何测得的？

答案：本实验需测不同时刻的?t及??。将剩余混合液置于50-60℃的水浴中加热40分钟，以加速水解

反应，然后冷却至实验温度，测其旋光度，此值即可认为是??。

9. 氢离子浓度对反应速率常数测定是否有影响？ 答案：有影响。因k值与温度和催化剂的浓度有关。

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10. 实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点?

答案：蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零可用来校正仪器。 11. 实验结束后为什么必须将旋光管洗净？ 答案：防止酸对旋光管的腐蚀。

12. 记录反应开始的时间迟点或早点是否影响k值的测定？ 答案：不影响。因k值与温度和催化剂的浓度有关，与时间无关。

13. 在测定??时，通过加热使反应速度加快转化完全，加热温度能否超过60℃？为什么？

答案：??的测量过程中，剩余反应混合液加热温度不宜过高以50～55℃为宜，否则有副反应发生，溶

液变黄。因为蔗糖是由葡萄糖的苷羟基与果糖的苷羟基之间缩合而成的二糖。在H离子催化下，除了苷键断裂进行转化外，由于高温还有脱水反应，这就会影响测量结果。

14. 蔗糖水解反应速率系数和哪些因素有关？

答案：对指定的反应，速率系数反应温度、催化剂有关。

15. 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

进行零点校正对结果是否有影响？

答案：旋光仪由于长时间使用，精度和灵敏度变差，故需要对零点进行校正。若不进行零点校正，则各

个时间点所得的溶液的旋光度都存在偏差。本实验数据处理时，以ln??t????对t作图计算，故若不进行零点较正，只是α值不准确，但并不影响旋光度的其差值，对k的结果无影响。

16. 配置蔗糖和盐酸溶液浓度不够准确，对测量结果是否有影响？

答案：当蔗糖的浓度不准确时，对反应速率常数的测量结果无影响。当HCl溶液浓度不准确时，对反应

速率常数的测量结果有影响。

17. 蔗糖水解实验中为什么不用浓硫酸和稀硝酸，而用盐酸？

答案：浓硫酸有脱水性（会使蔗糖脱水变成碳）和强氧化性，浓稀硝酸都有强氧化性，所以不能使用（蔗

糖水解生成的葡萄糖和果糖具有还原性）。

18. 为什么配蔗糖溶液可以用粗天平称量？

答案：本实验通过测?t来求得k, k与反应物浓度无关，不同?t对应于不同的浓度值，无须知道它的准

确浓度，所以配置蔗糖溶液可以用粗天平称量。

19. 旋紧旋光管的套盖时，用力过大会影响测量结果吗？

答案：会，若用力过大，易压碎玻璃盖片，或使玻璃片产生应力，影响旋光度。

7

+

实验四 二级反应－乙酸乙酯皂化

原理：CH3COOC2H5?NaOH???CH3COONa?C2H5OH

11?(G0?Gt)G?Gt ??kt ckt??0c?xc?[(G0?G?)?(G0?Gt)]Gt?G?由(G0?Gt)/(Gt?G?)对t作图,应得一直线,从其斜率即可求得速率常数k值。

1. 为什么以0.01mol/l的NaOH溶液和0.01mol/l的CH3COONa溶液测得的电导，就可以认为是G 0和G∞? 答案：因为它们是强电解质，在稀溶液中，每种强电解质的电导率与其浓度成正比，乙酸乙酯和乙醇对

电导率的贡献会忽略，而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。

2. 如果两溶液均为浓溶液，能否用相同的方法求k值？为什么? 答案：不能。因为浓溶液电导率与浓度不成正比关系。 3. 如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应？

G0?Gt答案： 与时间成线性关系。乙酸乙酯皂化反应不仅仅局限于电导测定的方法，所以可由尝试法

Gt?G?确定反应级数。

4. 为什么实验用NaOH和乙酸乙酯应新鲜配制?

答案：氢氧化钠溶液易吸收空气中二氧化碳而变质；乙酸乙酯容易挥发和发生水解反应而使浓度改变。 5. 为什么要使两种反应物的浓度相等? 若乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度不等时，应如何计算k值?

答案：为了使二级反应的数学公式简化。根据公式： 1b(a?x)ln?k2ta-ba(b?x)6. 为什么测量时要将电导率仪的温度旋钮选为“25”？

答案：测量值就是待测液在实际温度下未经补偿的原始电导率值。

7. 如果知道不同温度下的反应速率常数，如何可以计算出该反应的活化能？

ln?(?)计算。 答案：可根据阿伦尼乌斯公式

8. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，可否将NaOH溶液稀释一倍后测得的电导率值作

为皂化反应的初始电导率？为什么？ 答案：可以，乙酸乙酯不具有明显的电导率。

9. 乙酸乙酯的皂化反应为吸热反应，试问在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，如何处

置这一影响而是使实验得到较好的结果?

答案：采用恒温槽恒温，并用稀溶液来减少吸热量。

10. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，如果NaOH和CH3COOC2H5溶液为浓溶液时，能否

8

k2k1Ea1RT11T2

用此法求k值，为什么?

答案：不能。因为1、浓的强电解质的电导率值与浓度不成正比；2、浓溶液反应吸热对温度的影响不可

忽略。

11. 为什么电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中要在恒温条件下进行，且溶液在混合前还要

预先恒温？

答案：动力学实验，一般情况下要在恒温条件下进行，因为不同的温度的反应速率不一样，反应速率常

数与温度有关，电导率的数值与温度也有关，所以要准确进行动力学测量，必须在恒温条件下进行。预先恒温可以减少混合时温度的波动，减少实验误差，因为他们一混合反应就进行，所以先恒温，再混合，可以进少误差。

12. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，由于某些原因不知道电导池常数，假如直接测

电导是否对实验结果产生影响?

G0?Gt答案：没有影响，该实验是以 对 t作图，而电导池常数在计算时可被约去，因此对k没有影响。

Gt?G?13. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，实验过程中所用的NaOH是否需要精确标定? 答案：需要，为了处理方便起见，本实验在设计实验时将反应物CH3COOC2H5和NaOH采用相同的浓度作为

?(G0?Gt)G?Gtckt??0起始浓度。即反应物CH3COOC2H5和NaOH起始浓度要相等? 才

?[(G0?G?)?(G0?Gt)]Gt?G?能用。因此实验过程中所用的NaOH需要精确标定。 14. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，记录数据所隔时间是否越长越好？为什么？ 答案：不是。刚开始电导率的变化很大，若时间太长，不易记录数据，对实验有影响。

15. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，需用电导水，并避免接触空气及灰尘杂质的落

入，为什么?

答案：电导水含杂质少，对电导率的测定影响小，从而减少误差；由于空气中的CO2会溶入电导水和配

制的Na0H溶液中，而使溶液浓度发生改变。因此在实验中可用煮沸的电导水，同时可在配好的NaOH溶液瓶上装配碱石灰吸收管等方法处理。

16. 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，各溶液在恒温及操作时为什么要盖好？ 答案：因为本实验要测定溶液的电导率，对溶液浓度要求高。若在恒温及操作过程中不盖好，会因为溶

液及溶剂的挥发或杂质的进入而造成溶液浓度的改变而影响实验结果。因此必须盖好装溶液的容器。

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实验五 溶液电导的测定和应用

1. 电导法测醋酸的电离平衡常数实验中，影响准确测定结果的因素有那些? 答案：溶液的浓度，恒温槽的温度，电导水的电导率。

2. 用不同的电导电极测定同一温度下同一溶液的电导率时所得结果应该怎样？为什么？

答案：理论上应该相同，因为溶液的电导率是溶液本身的性质。如果电导池常数或电极常数没有标定，

会导致用不同的电导电极测定同一溶液的电导率得到的结果略有不同。

3. 如何定性地解释电解质的摩尔电导率随浓度增加而降低？

答案：对强电解质而言，溶液浓度降低，摩尔电导率增大，这是因为随着溶液浓度的降低，离子间引力

变小，粒子运动速度（离子淌度）增加，故摩尔电导率增大。对弱电解质而言，溶液浓度降低时，解离度增加，因此摩尔电导率也增加，在溶液极稀时，随着溶液浓度的降低，摩尔电导率急剧增加。

4. 测定溶液的电导率时为何要用交流电？能否用直流电？

答案：交流电可以抑制电导电极上发生电化学反应。不能用直流电，如果用直流电，将可能发生电解和

极化，使测量结果不准。

5. 什么是电导水？测醋酸的电离平衡常数时为何要测电导水的电导率？水越纯，电导率是越大还是越

小？

答案：电导水是指实验室中用来测定溶液电导时所用的一种纯净水。水的电导率对溶液的电导率有影响，

因此要测定水的电导率。水越纯，一般电导率越小。

6. 电解质溶液电导率与哪些因素有关？

答案：电解质溶液电导率主要与电解质的性质，溶剂的性质，测量环境的温度有关。 7. 在测HAc的电离平衡常数实验中，用移液管移取溶液时能否先用该溶液润洗？为什么？

答案：需要先用该溶液润洗，因为要准确知道醋酸的浓度，不用醋酸润洗移液管就会造成醋酸浓度偏小，

造成实验误差。

8. 在电导法测醋酸的电离平衡常数实验中，为什么要测电导池常数？如何得到该常数？

答案：在电导法测醋酸的电离平衡常数实验中，要求醋酸的电离平衡常数，需测出HAc溶液不同浓度c

的电导率κ，要准确测定HAc溶液电导率κ，必须先准确知道实验中所用电导池常数或电极常数。电导池常数或电极常数用标准溶液（常用氯化钾溶液）标定。

9. 在电导法测醋酸的电离平衡常数实验中，测电导率时为什么要恒温？实验中测电导池常数和溶液电

导率，温度是否要一致？

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