大学物理化学实验复习资料

大学物理化学实验复习资料

(全8个物理化学实验复习资料完整版)

考试题型：填空、选择、问答题 考试范围 一、实验步骤 二、主要仪器 三、注意事项

四、实验原理（问答题）

实验八

主要仪器与溶液：铂黑电导电极、电导率仪、超级恒温水浴、0.2mol/L HAc溶液 实验原理：P49-50 实验步骤：P49-50 ▲题目：

1、 电离度与浓度、摩尔电导率、平衡常数的关系？ 答：根据电离度的公式可得以下规律：

①浓度：因浓度越稀，离子互相碰撞而结合成分子的机会越少，电离度就越大。

②摩尔电导率：摩尔电导率越大，电离度越大。 ③平衡常数：电离平衡常数越大，电离度越大。（另外平衡常数只与温度有关）

2、 电导使用的电极？ 答：铂黑电导电极 3、 注意事项

1）实验用水必须是重蒸馏水，其电导率应?1?10-4S/m。电导率测量应迅速进行，否则空气中的CO2溶入水中变为CO32-,使电导率快速增加。

2）测量硫酸铅溶液时，一定要用沸水洗涤多次，以除去可溶性离子，减小实验误差。

3）由于电解质溶液电导受温度影响较大，所以试验中要恒温，测量必须在同一温度下进行。稀释的重蒸馏水也需要在同一温度下恒温后使用。

4）每次测定前，电导电极必须洗净，电极要轻拿轻放，切勿触碰铂黑。盛待测液的容器必须清洁，没有离子污染，以免影响实验结果。 思考题：

1.弱电解质的电离度?与哪些因素有关？

答：弱电解质的浓度、温度、加入的其它电解质等。

2.强、弱电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系有什么不同？

答：对于强电解质溶液，在浓度很低时其Λm和c呈线性关系；而对于弱电解质溶液，Λm和c不呈线性关系。（因此，强电解质由直线外推法测得?m） 3.为什么要测纯水的电导率？

答：因为纯水的电导率很小，可以作为导电溶液的参考标准。

?

4.何谓极限摩尔电导率，弱电解质的极限摩尔电导率是如何得到的？ 答：Λm（∞）：溶液在无限稀释时的摩尔电导率就称为极限摩尔电导率。

?? 求法：??(弱电解质）??(正离子)??) mmm(负离子实验九

主要仪器与溶液：数字电位差综合测定仪、1000W封闭电炉、（饱和甘汞电极、锌电极、铜电极、氯化银电极）、U型玻璃管、饱和KCl溶液、琼脂 实验原理：P53-55 实验步骤：P56-57 ▲题目：

1、 怎样由测出的电动势E求标准电极电势E?？具体内容：P55（2）

3RT3RTln41/3b/b??E?-ln??，

2F2F3RT?limln41/3b/b?)。可求。 当b?0，则有???1，所以有：E?b?0(E?2F（电池电动势：允许通过的电流为无限小，此时两极间的电位差为最大，这一最大电位差称为电池电动势。） 2、 什么是盐桥？盐桥的作用？

答：①由琼脂和饱和氯化钾或饱和硝酸铵溶液构成的。②用来在两种溶液中转移电子，使反应继续进行。 3、 选用盐桥根据的原则？

答：选用盐桥的原则：①构成盐桥的阴阳离子迁移数接近相等；②不能和电解质溶液反应；③盐桥浓度要高。 注意事项 1、 金属电极打磨后，不宜在空气中暴露过长时间，否者会使表面氧化，应尽快

洗净放入相应的溶液中，进行测量。 2、 实验前应将饱和甘汞电极浸泡到饱和氯化钾溶液中，建立平衡。 3、 在测量过程中尽可能低做到在可逆条件下进行，找到平衡点，避免极化所带

来的实验误差。 4、 测量完一组电池后，洗净并擦干，以防下一次测量时，盐桥变质所带来的误

差。实验结束时，用蒸馏水洗净，放入饱和kCl溶液中保存。 5、 电解质平均活度系数为298K。 思考题：

1.标准电池、工作电池和参比电极各有什么作用？

答：标准电池：校准工作电流，提供精确稳定的电压，减小实验误差。

工作电池：提供一个通道，产生均匀的电位差。

参比电极：①精确监测阴极保护状态，用于牺牲阳极保护电位；

②在外加电池阴极保护系统中，作稳定信号源。

2.如果测量过程中电池极性接反了，会出现什么后果？ 答：会造成电源短路，电池发热烧坏。

▲3.测量双液电池的电动势时为什么要使用盐桥？选用作盐桥的物质应有什么原则？

答：根据公式：E?

答：对于双液电池电动势的测定，需要用盐桥消除液体接界电势，较少误差。

选用盐桥的原则：①构成盐桥的阴阳离子迁移数接近相等；②不能和电解质溶液反应；③盐桥浓度要高。

实验十三

主要仪器：自动旋光仪、四孔电热恒温水浴锅、托盘天平、电子秒表 实验原理：P71-72 实验步骤：P73 ▲题目

1、 如何调节旋光仪？ 答：具体方法：P74

2、 旋光仪为什么调零？不调零对实验的影响？

答：由于长时间使用，旋光仪的精度和灵敏度变差，故需要调零。若不调零，对实验结果也没有影响，因为实验测定的比旋光度是相对值，不校正，比例也不会变化，对最后的实验结果无影响。

3、 溶液浓度配的不准，对实验测量的影响？

答：在一定的条件下，旋光度与反应物的浓度呈线性关系，即旋光度与浓度成正比，若溶液浓度配的不准，则所测的旋光度与反应物的浓度不呈线性关系。 注意事项 1、 使用前样品管应用待测液润洗，使用后应依次用自来水和蒸馏水清洗。 2、 配置样品溶液，应把盐酸溶液加到蔗糖溶液中，而不能把蔗糖溶液加到盐酸

溶液中。 3、 由于反应液的酸度很大，因此样品管一定要擦干净后才能放入旋光仪内，以

免酸液腐蚀旋光仪。实验结束后，样品液要倒入指定的回收瓶中，必须洗净样品管，并装入蒸馏水，防止酸对样品管的腐蚀。 4、 测量时要注意记录时间和读取旋光度数值的同步性。 5、 由于旋光仪本身钠灯管会散发热量，长时间测量会造成样品箱温度升高，固

测量时间不易太长。 6、 加热温度不要超过600C。 思考题：

▲1.本实验用蒸馏水校正旋光仪的零点，若不进行校正，对最后的实验结果有无影响？

答：对实验结果没有影响，因为实验测定的比旋光度是相对值，不校正，比例也不会变化，对最后的实验结果无影响。

延伸问题：为什么仪器要调零？怎样调零？

答：使用蒸馏水进行校正调零，是为了保证测出的旋光度准确。 用蒸馏水进行校正即对实验仪器调零。

2.为什么待测液装入样品管后不允许有气泡存在？

答：因为气泡会影响光路中光线的经过，影响旋光角的大小。 3.什么条件下蔗糖转化反应可看作为一级反应？

答：反应前后水的浓度及催化剂H+的浓度都不变的前提下。 ▲4.如果实验所用蔗糖不纯，那么对实验有何影响？

答：该反应为一级反应，蔗糖不纯，若杂质对蔗糖的浓度有影响，通过旋光仪测得的溶液旋光度就会不准确，从而产生实验误差；反之，若杂质对蔗糖的浓度无

影响，则对实验不影响。

5.在混合待测溶液时，为什么不能把蔗糖溶液加到盐酸溶液中？

答：因为将蔗糖加入盐酸中，蔗糖会先水解溶化，从而使蔗糖的起始浓度为一个变化值，影响实验的测量。

实验十四

主要仪器与溶液：电导率仪、恒温玻璃水浴、烘箱、电子秒表、电导池、重蒸馏水、0.02mol/L的NaOH(新鲜配制)、0.02mol/L的CH3COOC2H5（新鲜配制） 实验原理：P75-76 实验步骤：P77 ▲题目

1、 参与电导的离子有哪些？ 答：Na+、CH3COO-、OH-

2、 为什么用电导率来反映进行程度？

答：由于电导率是指单位体积电解质溶液的电导，所以电导率的大小也就反映了电导的大小，从而体现了反应的进行程度。 3、 随着反应的进行，电导率的变化趋势？ 答：此反应在稀溶液中进行，由于Na+在体系中浓度不变，随着反应的进行，[OH-]不断减少，[CH3COO-]不断增加，所以体系的电导值随反应进行而不断下降。 注意事项

乙酸乙酯水溶液应在使用时临时配制，配制时动作要迅速，以减少挥发损失。 调节恒温水浴的温度为25℃

1、 本实验所用的蒸馏水需事先煮沸，待冷却后使用，以免溶有的CO2致使NaOH溶液的浓度发生变化。

2、 所用溶液浓度必须准确相等，测定不同温度的电导率时，NaOH溶液必须更换，防止溶液吸收空气中的CO2，使得电导率的值偏低。

3、 由于CH3COOC2H5在稀溶液中能缓慢水解，且水解产物会消耗NaOH,所以配制时应迅速，减少损失。

4、 电导池需洗净、烘干，NaOH和CH3COOC2H5混合均匀。 5、 恒温条件下进行。 思考题：

1.你认为本实验最关键的问题是什么？对这些问题在实验中应怎样考虑？ 答：注意事项中任选一个。 ▲2.在反应体系中，被测溶液的电导是哪些离子的贡献？反应过程中溶液的电导为何发生变化？

答：参与电导的离子有：Na+、CH3COO-、OH-

此反应在稀溶液中进行，Na+在体系中浓度不变，随着反应的进行，[OH-]不断减少，[CH3COO-]不断增加，所以体系的电导值随反应进行而不断下降。

延伸：为什么能够用电导测定反应进行？这些程度随反应进行电导会有何变化？

答：由于电导率的大小反映了了电导的大小，而此反应在稀溶液中进行，由于Na+在体系中浓度不变，随着反应的进行，[OH-]不断减少，[CH3COO-]不断增加，所以体系的电导值随反应进行而不断下降。 3.如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化为二级反应？

答：由于二级反映有以下公式：（注意：公式中的k、?、K，三个字符是不一样的认真区分）

kt?x（1）

a(a-x)x??0-?tKNaOH-KCH3COONa（2）

a-x??t-??KNaOH-KCH3COONa（3）

?t?1?0-??????（4） kat、（3）式带入（1）式恰好可得（4）式，则说明该反?t、?0、t均是实验数据，若将（2）应为二级反应。

4.为何本实验要在恒温条件下进行，而且NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合前还要预先恒温？

答：因为温度会影响化学反应的数率常数，因此实验要保持恒温，才能测得该温度下准确的数率常数k值。

5.如果NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液为浓溶液，能否用此法求k值？为什么？

答：此法为：电导法（物理方法） 不能，因为溶液中乙酸乙酯和乙醇不具有明显的电导性，它们的浓度变化也不会影响电导值的测定，因此不能。

实验十五

主要仪器：分光光度计、超级恒温水浴、带有恒温夹层的比色皿、电子秒表 实验原理：P80-81 实验步骤：P82-83 ▲题目

1、 吸光度与碘的浓度的关系？

答：呈正比，它与碘的浓度关系：A??Lc（?为摩尔吸光系数，L为溶液的厚度）。 2、 式?=k[a]?[H+]?[I2]? ①与?=k[a]?[H+]?②相比，为什么少了碘的浓度？

答：实验研究表明，除非在很高的酸度下，丙酮的碘化反应的速率才与碘的浓度有关。一般酸度下，反应速率与碘的浓度无关。 3、求反应级数的方法？ 答：采用改变物质比例的微分法，求反应级数。设计一组实验保持酸的浓度不变，改变丙酮的浓度测其反应速率，可确定出丙酮的分级数?；另一组实验保持丙酮的浓度不变，改变酸的浓度测其反应速率，可以确定酸的分级数?。 注意事项 1、 温度影响反应速率常数，实验时体系始终恒温。 2、 每次测定时保持比色皿位置不变。

3、 实验所需溶液均要准确配制。 4、 混合反应溶液时要在恒温槽中进行，操作必须迅速准确。 5、 每次用蒸馏水调吸光度零点后，方可测待测溶液的吸光度。 思考题：

1.本实验中，将丙酮溶液加入盛有I2和HCl溶液的容量瓶中时，反应即开始，而反应时间却以溶液混合均匀并注入比色皿中才开始计时，这样做对实验结果有无影响，为什么？

答：无影响。由于本实验是方法根据数据做线性拟合，因此对实验结果无影响。 ▲2.实验时用分光光度计测量什么物理量？它和碘浓度有什么关系？

答：测量吸光度A。它与碘的浓度关系：A??Lc（?为摩尔吸光系数，L为溶液的厚度）。

3.影响本实验结果的主要因素是什么？

答：丙酮的浓度、碘水中碘的浓度、反应时间等。

实验十六

主要仪器：表面张力测定仪、精密数字压力计、恒温玻璃水浴 实验原理：P85-86 实验步骤：P87 ▲题目

1、 本实验采用什么方法测表面张力？ 答：本实验用最大气泡法测表面张力。 2、 冒出气泡的曲率半径有什么变化？

答：由于毛细管的半径很小，则形成的气泡为球形。当气泡开始形成时，表面几乎是平的，这时曲率半径最大；随着气泡的形成，曲率半径逐渐变小，直至形成半球形，这时曲率半径最小。

3、 毛细管口深入液面中对压力有何影响？ 答：若深入液面，会导致气泡在鼓泡时还要克服溶液所给予的静压力，压力增大，使实验结果产生误差。

4、如果不是恒温，温度对表面张力的影响？ 答：见思考题4。 注意事项 1、 严格控制温度，在恒温下进行。 2、 读取压力时，应取气泡单个冒出时的最大值。 3、 应仔细检查橡胶管口、滴液瓶塞、T形管等处密封是否良好，是否漏气。 4、 不要将仪器放置在有强磁场干扰区域内。另外也不要讲仪器放置在通风环境

中，尽量保持仪器附近气流稳定。 思考题:

1.用最大气泡法测定液体的表面张力对鼓泡速度有什么要求？ 答：使气泡从毛细管中平稳溢出，时间约5s出一个气泡。 2.如何根据所测数据粗略计算正丁醇分子的横截面积？ 答：略。

▲3. 为什么毛细管安装时一定要刚好与与液面相切？否则对实验有何影响？ 答：因为当毛细管口刚好与液面相切，可忽略气泡鼓泡所需要克服的静压力，减

少实验误差。

会比正常情况下的最大压力差大。

▲4. 表面张力为什么必须在恒温槽中进行测定？温度变化对表面张力有何影响？

答：因为吉布斯吸附等温式中，溶质的表面吸附量?与温度有关。 影响：一是温度对液体分子间相互作用力的影响。温度升高，使分子间引力减弱，从而使液体分子内部表面所需能量减少；二是温度对表面两侧的体相密度的影响。温度升高，使表面相邻的两体相密度差变小，使表面张力减少。以上两种因素，宏观上表现为温度升高表面张力下降。 5.本实验的误差来源有哪些？

答：仪器、操作因素、毛细管和样品管要清洗、毛细管端刚好与液面相切。

实验十七

主要仪器与溶液：分光光度计及其附件、箱式电阻炉、多功能调速振荡器、亚甲基蓝原始溶液（2g/L）、亚甲基蓝标准溶液（0.1g/L）、颗粒活性炭 实验原理：P89-90 实验步骤：P91 ▲题目 1、 固液吸附所需溶液的配制浓度？

答：本实验亚甲基蓝原始溶液浓度要选在2g/L左右，吸附后的亚甲基蓝溶液浓度要在1g/L左右。 2、 平衡溶液不小于1g/L根据什么原理？ 答：见思考题1。 注意事项 1、 测定溶液的吸光度时，须用滤纸轻轻擦干比色皿外部，以保持比色皿暗箱内

干燥。 2、 测定原始溶液和平衡溶液的吸光度时，应把稀释后的溶液摇匀再测。 3、 活性炭颗粒要均匀，每次称重的量应尽量接近。 4、 测量吸光度时要按从稀到浓的顺序，每个溶液要测3-4次，取平均值。 思考题:

▲1. 为什么亚甲基蓝原始溶液浓度要选在2g/L左右，吸附后的亚甲基蓝溶液浓度要在1g/L左右？

答：活性炭对亚甲基蓝的吸附，在一定的浓度范围内是单分子层吸附，符合朗格缪尔吸附等温式。但如果吸附平衡后溶液的浓度过低，则吸附不能达到饱和，因此吸附平衡后的溶液浓度保持在适当的范围内，不小于1g/L。 2.溶液产生吸附时，如何才能加快吸附平衡的到达？ 答：略。

3.吸附作用与哪些因素有关？

答：温度、压强、固体本身的性质。

实验十八

主要仪器与溶液：稳压电泳仪（U形电泳管、铂电极）、放大镜、Fe(OH)3溶胶、0.01mol/Lna2SO4溶液、1mol/LNaCl溶液、稀KCl溶液 实验原理：P93-94

实验步骤：P95-96 ▲题目

1、 测量胶体采用什么电势？ 答：电泳电动电势。

2、 胶体带什么电？在外电场的作用下向哪极移动？ 答：Fe(OH)3溶胶的胶粒带正电荷、向阴极移动。 3、 什么是电泳法？测电泳速度的方法？

答：电泳法分两类，即宏观法和微观法，本实验采用宏观法。也就是通过观察溶胶与另一不含胶粒的导电液体的界面在电场中的移动速度来测定电动电势。 4、 为什么用KCl作辅助液？KCl的浓度为 ？

答：辅助液与胶体的颜色反差要大，便于区分，辅助液的正负离子迁移速率要相近，以克服两臂中上升和下降速度不等的困难；辅助液的密度要轻于胶体，这样界面在溶液上方，容易观察。

5、 电泳速度快慢与哪些因素有关？ 答：见思考题1。 注意事项

1、 电泳仪一定要洗干净，避免因杂质混入电解质溶液而影响溶胶的?，甚至使溶胶凝聚。

2、 加辅助液前，应事调节辅助液的电导率与溶胶相近。 3、 电泳时间不宜过长。

4、 聚沉值测定过程中，在判断滴定终点时应与空白溶胶样品进行对比，以利于判断。

5、 量取两电极间的距离时，要沿电泳管的中心线量取。要测量准确，以防带来误差。 思考题:

1. 电泳速度的快慢与哪些因素有关？

答：电动电势、胶体浓度、环境温度、电极间距、胶体是否纯化过。

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