物化实验思考题答案饱和蒸气压

物理化学实验教案(钟爱国) 1

实验一 液体饱和蒸气压的测定

【目的要求】

1. 掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作方法。学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。

2. 了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系、克劳修斯-克拉贝龙(Clausius- Clapeyron)方程式的意义。

3 . 了解真空泵、玻璃恒温水浴，缓冲储气罐及精密数字压力计的使用及注意事项。 【实验原理】

通常温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时，蒸气压增大；温度降低时，蒸气压降低，这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应改变，当外压为1atm（101.325kPa）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。

液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示：

dlnp?vapHm (1) ?dTRT2式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；ΔvapHm为

1． 物理化学实验技术

思考题、讨论题、作业：物理化学实验与其他化学课程实验有哪些异同点？

2,微乳柴油燃烧热的测定 思考题、讨论题、作业：

1.什么是燃烧热？它在化学反应热的计算中有何应用? 2.影响本实验准确度的主要有哪些因素？为什么？ 3.什么是氧弹卡计的水当量？如何测得？ 4.实验测得的温差为何经过雷诺校正？

3. 柴油-水微乳体系拟三元相图的绘制 7．问题思考

（1）柴油的主要成分是什么？其燃烧后可能形成的产物有那些？ （2）乳化柴油与微乳柴油的区别？制备方法上有什么不同？

（3）乳化柴油为什么不稳定？其对柴油发动机产生的损害是什么？

（4）为什么要进行柴油微乳液的研究？形成微乳柴油的通常条件是什么？其中

各组分的作用是什么？

（5）什么是相图？什么是拟三元相图？通过拟三元相图的绘制与分析，你可以得到那些信

息？

（6）确定微乳液基本性质的简单方法（W/0型乳液或0/W型乳液）有那些？其原理是什么？ （7）为什么将柴油微乳化可提高柴油的燃烧效率，减少尾气排放？其可能的机理有那些？ （8） 氧弹量热技术的基本测量原理是什么？如何通过氧弹量热计测定微乳柴油的燃烧值？

燃油的完全燃烧与不完全燃烧有什么区别？ （9）本实验乳化剂配

物化实验大学物化实验思考题答案

液体饱和蒸气压的测定

1．测定液测量体饱和蒸气压的方法有哪些？我院物理化学实验室采用的是什么方法？

答：(1)静态法：在某一温度下直接饱和蒸汽压。(2)动态法：在不同外界压力下测定沸点。

(3)饱和气流法：使干燥的惰性气体通过被测物质，并使其为被测物质所饱和，然后测定所通过的气体中被测物质蒸汽的含量，就可根据道尔顿分压定律算出此被测物质的饱和蒸汽压。

采用静态法测定乙醇的饱和压。

2．等压计U 型管中的液体起什么作用？冷凝器起什么作用？为什么可用液体本身作U 型管封闭液？

答：(1)U型管作用：①封闭气体，防止空气进行AB弯管内；？②作等压计用，以显示

U 型管两端液面上的压力是否相等。

(2) 将U 型管内封闭液蒸气冷凝，防止其“蒸干”

(3) 封闭液作用是封闭和作等压计用，可用液体本身作封闭液。若用其它液体作封闭液，

则平衡时a球上方的气体为封闭液蒸气和乙醇蒸气的混合气体，测定结果偏高。

3．开启旋塞放空气入体系内时，放得过多应如何办？实验过程中为为什么要防止空气

倒灌？

答：(1 )必须重新排除净AB 弯管内的空气。

(2)AB 弯管空间内的压力包括两部分：一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。

测定时，必须将其中的空气排除后，才能

物化实验思考题答案全集

1实验一燃烧热的测定预习思考题答案实验一燃烧热的测定预习思考题答案1、开机的顺序是什么？、开机的顺序是什么？答案：（关机则相反）答案：打开电源---热量计数据处理仪—计算机。2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响？、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，会使答案：答案体系与环境的热交换增多，也使实验结果不准。

3、萘的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品萘时，内筒水是否要更换和重新调温？、萘的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品萘时，内筒水是否要更换和重新调温？答案：答案：用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。在实验界面上，分别输入实验编号、实验内容（发热值）、测试公式（国标）、试样重量、点火丝热值（80J），按开始实验键。其他同热容量的测定。内筒水当然要更换和重新调温。4、燃烧皿和氧弹每次使用后，应如何操作？、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。答案：5、氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？、氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？答案：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

物化实验思考题答案全集

1实验一燃烧热的测定预习思考题答案实验一燃烧热的测定预习思考题答案1、开机的顺序是什么？、开机的顺序是什么？答案：（关机则相反）答案：打开电源---热量计数据处理仪—计算机。2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响？、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，会使答案：答案体系与环境的热交换增多，也使实验结果不准。

3、萘的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品萘时，内筒水是否要更换和重新调温？、萘的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品萘时，内筒水是否要更换和重新调温？答案：答案：用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。在实验界面上，分别输入实验编号、实验内容（发热值）、测试公式（国标）、试样重量、点火丝热值（80J），按开始实验键。其他同热容量的测定。内筒水当然要更换和重新调温。4、燃烧皿和氧弹每次使用后，应如何操作？、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。答案：5、氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？、氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？答案：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

物化实验报告

实验二

液体饱和蒸气压的测定

Ⅰ、目的要求

一、

明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯－克拉贝龙方程式。

二、

用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术。

三、

学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。

Ⅱ、实验原理

通常温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。

液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时，蒸气压增大；温度降低时，蒸气压降低，这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应改变，当外压为1atm（101.325kPa）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。

液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示：

物化实验报告

dlnp

dT

vapHmRT2

(1)

式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。

假定ΔvapHm与温度无关，或因温度范围较小，ΔvapHm可以近似作为常数，积分上式，得：

lnp

vap

物化实验思考题（下册）

乙醇饱和蒸气压的测定

1、 克劳修斯-克拉贝龙方程式在什么条件下适用？ 答：单组份的气液或气固两相平衡。

2、 如果平衡管内空气未被驱除干净，对实验结果有何影响？

答：把空气驱除干净的原因是使a、b管上方充满乙醇的蒸气。若有空气，测定结果便是乙醇蒸气与空气的混合气体的总压，而不是饱和蒸气压，造成实验误差。 3、 本实验的方法能否用于测定溶液的蒸气压？为什么？

答：不能。因为本实验原理是根据克劳修斯-克拉贝龙方程式计算蒸气压，该方程只适用于单组份系统的两相平衡状态，测定溶液时，可能出现三相平衡，因此不适用。 4、 测定装置中安置缓冲瓶起什么作用？

答：缓冲瓶是为了防止真空泵中的油倒吸污染实验系统；避免抽气时，将乙醇抽出。

二组分金属相图的绘制

1、绘制实验中样品管中为何加入石墨？

答：加入石墨可以将金属全部覆盖以防止加热过程中金属接触空气而被氧化；另外Bi-Sn体系的蒸气对人体有害，样品表面覆盖石墨防止其挥发。

2、在实验中为什么要选择适当的样品量和适当的升温速率？

答：适量的样品量会有利于控制反应温度，使得实验结果更加准确。升温熔融过程可能伴有再结晶，而升温快速容易产生过热，这是两个相互矛盾的过程，故选择适当的升

实验操作思考题

实验3 凝固点降低法测定分子量

1．对于液体凝固过程中的过冷现象，下列哪些说法是正确的： ①液体凝固过程中一定会产生过冷现象。

②液体凝固过程中产生的过冷现象对纯溶剂的凝固点测量无影响。

③液体凝固过程中，如果过冷程度不大，对溶液的凝固点测量无影响。 ④为控制液体凝固过程中的过冷程度，最好的办法是使液体尽快凝固。

⑤为控制液体凝固过程中的过冷程度，可将测量管从冰盐浴中取出，待温度略有回升后再重新放入。 ⑥为控制液体凝固过程中的过冷程度，可迅速加入空气套管。 2．空气套管的使用方法应该是：

①在测量过程中始终在测量管外加空气套管。 ②在测量过程中始终不加空气套管。

③待液体温度下降，超过凝固点时，将测量管外水珠用布擦干，然后迅速加上空气套管。

④待液体温度下降，超过最低点开始回升时，将测量管外水珠用布擦干，然后迅速加上空气套管。。 3．本实验中得到最优结果的测量条件是： ①溶质的量尽可能少，溶剂的量尽可能多。 ②溶质的量尽可能多，溶剂的量尽可能少。 ③溶质的量尽可能多，溶剂的量尽可能多。 ④溶质的量尽可能少，溶剂的量尽可能少。

⑤要根据凝固点下降的温度，以及过冷程度和搅拌情况综合考虑，才能得到最优的溶质和溶剂加入量。 4．

物化实验报告 生32 刘祯科 2003012316

液体饱和蒸气压的测定

刘祯科 2003012316 生32

同组：程磊

实验日期：2005-12-17 交报告日期：2005-12-24

1引言

实验目的、实验原理见预习报告。

2实验部分

2.1仪器、药品及实验条件

仪器：D8401－ZH型电动搅拌器（天津市华兴仪器厂）、LZ－P1压力计（清华大学化学系）、TDG2/250型自偶调压变压器（北京椿树电器厂）、ZX-1A型旋片式真空泵（沈阳教学仪器厂）、CK-1（B）型温度测量控制仪（北京林元佳业科技有限公司），等压管1支、稳压瓶1个、负压瓶1个、恒温槽1套。 药品：乙醇（分析纯）

实验条件：室温：15.8℃；大气压：102.58kPa；相对湿度：30%

2.2实验方法

测定50℃—75℃度之间，5个不同温度与饱和蒸汽压，详细步骤见预习报告。

3结果与讨论

3.1原始数据

按照2.2中的实验方法，测得数据如表1所示：

表1 不同温度下的饱和蒸汽压

序号 1 2 3 4 5

t0 ℃ 51.25 54.79 58.26 61.92 64.73

p kPa 31.46 37.28 43.84 51.65 58.42

3.2数据处理

物化实验报告

实验二

液体饱和蒸气压的测定

Ⅰ、目的要求

一、

明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯－克拉贝龙方程式。

二、

用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术。

三、

学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。

Ⅱ、实验原理

通常温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。

液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时，蒸气压增大；温度降低时，蒸气压降低，这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应改变，当外压为1atm（101.325kPa）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。

液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示：

物化实验报告

dlnp

dT

vapHmRT2

(1)

式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。

假定ΔvapHm与温度无关，或因温度范围较小，ΔvapHm可以近似作为常数，积分上式，得：

lnp

vap