双液系气液平衡相图的绘制(华南师范大学物化实验)

双液系气液平衡相图的绘制(华南师范大学物化实验)
双液系气液平衡相图的绘制(华南师范大学物化实验)

双液系气-液平衡相图的绘制

一、实验目的

(1)用回流冷凝法测定沸点时气相与液相的组成,绘制双液系相图。找出恒沸点混合物的组成及恒沸点的温度。

(2)掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的测定方法。

(3)了解阿贝折射计的构造原理,熟悉掌握阿贝折射计的使用方法。

二、实验原理

2.1液体的沸点

液体的沸点是液体饱和蒸汽压和外压相等时的温度,在外压一定时,纯液体的沸点有一个确定值。 2.2双液系的沸点

双液系的沸点不仅与外压有关,而且还与两种液体的相对含量有关。理想的二组分体系在全部浓度范围内符合拉乌尔定律。结构相似、性质相近的组分间可以形成近似的理想体系,这样可以形成简单的T-x (y )图。大多数情况下,曲线将出现或正或负的偏差。当这一偏差足够大时,在T-x (y )曲线上将出现极大点(负偏差)或极小点(正偏差)。这种最高和最低沸点称为恒沸点,所对应的溶液称为恒沸混合物。

恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图(T -x ),根据体系对拉乌尔定律的偏差情况,可分为3类:

(1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图1(a)所示。

(2)最大负偏差:存在一个最小蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都小,混合物存在着最高沸点,如盐酸—水体系,如图1(b)所示。

(3)最大正偏差:存在一个最大蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都大,混合物存在着最低沸点,如水-乙醇体系,如图1(c))所示。

图1. 二组分真实液态混合物气—液平衡相图(T-x 图)

考虑综合因素,实验选择具有最低恒沸点的乙醇-乙酸乙酯双液系。根据相平衡原理,对二组分体系,当压力恒定时,在气液平衡两相区,体系的自由度为1。若温度一定时,则气液亮相的组成也随之而定。当溶液组成一定时,根据杠

t A

t

A

t A

t B

t B t B

t / o C

t / o t / o x B

x B

x B A

B

A

A

B

B

(a)

(b)

(c)x '

x '

杆原理,两相的相对量也一定。反之,实验中利用回流的方法保持气液两相的相对量一定,则体系的温度也随之而定。

2.3沸点测定仪

沸点测定仪利用回流的方法保持气液两相相对量一定,测量体系温度不发生改变时,即两相平衡后,取出两相的样品,用阿贝折射计测定气液平衡气相、液相的折射率,再通过预先测定的折射率-组成工作曲线来确定平衡时气相、液相的组成(即该温度下气液两相平衡成分的坐标点)。改变体系总成分,再如上法找出另一对坐标点。这样得若干对坐标点后,分别按气相点和液相点连成气相线和液相线,即得T-x平衡图。

三、实验步骤

3.1乙醇-乙酸乙酯溶液的折射率组成工作曲线的测绘

3.1.1折射率-体积分数工作曲线。

对于乙醇-乙酸乙酯等部分有机液体混合体系,当使用体积分数(φ)表示时,能得到直线的工作曲线,故只要分别准确测出25℃时纯乙醇、乙酸乙酯的折射

率,将其连成直线,就得到工作曲线(n-V)。

3.1.2折射率-摩尔分数工作曲线。

在线上取8个点,利用乙醇、乙酸乙酯的密度合量比(%)等条件将以上点对应体积分数换算成摩尔分数,按对应的折射率重新绘

点,再将点连成平滑曲线,即为工作曲线(n-x)。

3.2沸点仪的安装

将沸点仪洗净、烘干。检查带温度计的软木塞是否塞紧、电热丝是否靠近容器底部的中心,温度计的水银球位置是否合适。

3.3样品的测定

3.3.1溶液的配制

粗略配制乙醇体积分数为5%、10%、15%、22%、38%、50%、70%、90%组成的乙醇-乙酸乙酯溶液。

3.3.2沸点的测定

自侧管假如索要测定的溶液(约20mL),其页面应在水银球的中部。打开冷凝水,接上电源,用调压变压器调节电压(约12V),将液体缓慢加热使液体沸腾,最初在冷凝管下端内的液体不能代表平衡气相的组成,为加速达到平衡,可以等小槽中气相冷凝液体收集满后,调节冷凝管的三通阀门,使冷凝液体流回圆

底烧瓶,重复三次,直到温度计上的读数稳定数分钟,记录温度计的读数,同时读出环境的温度;算出露茎温度,以便进行温度校正,并读出室内大气压力。

3.3.3取样

切断电源,停止加热,在冷凝管三通小槽处放置一个标有相应浓度记号的尾接小试管,并调节冷凝管的三通阀门,使冷凝液体不再流回至圆底烧瓶,而是流入尾接小试管中,并立即塞紧,防止其挥发;再用另一支干燥胶头滴管,从侧管处吸取容器中的溶液约1~2mL,转移到另一个小试管,也立即塞紧,两支小试管置于盛有冷水的小烧杯中保持待测,以防组分改变。在样品的转移过程中动作要迅速而仔细。并应尽早测定样品的折射率,不宜久藏。当沸点仪内液体冷却后,将该溶液自侧管倒入到指定的回收瓶中,再换另一浓度的双液体系溶液测定。

3.3.4折射率的测定

分别测定上面取的气相和液相样品的折射率。每次加样要测读两次,若读得的两个数值很接近,则取其平均值。每次加样前测量之前,必须先将折光仪的棱镜面洗净,方法是用数滴挥发性溶剂(如丙酮)淋洗,再用擦镜纸轻轻擦去残留在镜面上的溶剂,阿贝折射计在使用完毕后也必须将镜面处理干净。

3.3.5平衡气相和液相组成的测定

根据气相折射率的数据,在工作曲线n-x上分别查出平衡气相和液相的组成(x)。按上述步骤,本别测定乙醇和乙酸乙酯的沸点,以及各溶液的沸点和平衡时气相和液相的组成。

四、数据处理

4.1溶液沸点的校正

(1)由于温度计的水银未全部浸入待测温度的区域内而需进行露茎校正。

Δt露茎=Kh(t观-t环)

式中,K=0.00016,是水银对玻璃的相对膨胀系数;h为露出于被测体系之外

的水银柱长度,称露茎高度,以温度差值表示;t

观为测量温度计上的读数;t

为环境温度,可用辅助温度计读出,其水银球置于测量温度计露茎的中部。露茎

校正后:t

沸=t

+Δt

露茎

编号乙醇体积分数

/%

h/℃t观/℃t环/℃Δt露茎/℃t沸/℃

1 100 72.1 79.0 24.0 0.63 79.63

2 90 70.4 77.

3 23.5 0.61 77.91

3 70 67.9 74.8 23.5 0.56 75.36

4 50 66.2 73.1 23.

5 0.53 73.63

5 38 65.8 72.7 23.5 0.52 73.22

6 22 65.8 72.

7 23.5 0.52 73.22

7 15 66.2 73.1 23.8 0.52 73.62

8 10 67.3 74.2 23.5 0.55 74.75

9 5 68.8 75.7 23.8 0.57 76.27

10 0 70.5 77.4 24.0 0.60 78.00

表1.露茎校正数据记录

(2)溶液的沸点与大气压有关,应用特鲁顿规则及克劳修斯-克拉贝龙公式可得溶液沸点因大气压变动的近似校正公式。

式中,ΔT是沸点的压力校正值;T

是溶液的沸点(均用热力学温度表示);p是测定时的大气压,mmHg(1mmHg=133.32Pa)。

若用摄氏温标,Δt

压表示沸点的压力校正值,则Δt

=Δt,由此,在1atm

(1atm=101325Pa)下的溶液正常沸点为

t正常=t沸+Δt压

编号乙醇体积

分数/%

t沸/℃t沸/K p/mmHg ΔT/K t正常/℃

1 100 79.63352.78773.25 -0.6279.01

2 90 77.91351.06773.25 -0.6177.30

3 70 75.36348.51773.25 -0.6174.75

4 50 73.63346.78773.2

5 -0.6073.03

5 38 73.22346.37773.25 -0.6072.62

6 22 73.22346.37773.25 -0.6072.62

7 15 73.62346.77773.25 -0.6073.02

8 10 74.75347.90773.25 -0.6174.14

9 5 76.27349.42773.25 -0.6175.66

10 0 78.00351.15773.25 -0.6177.39

表2.沸点的压力校正

4.2乙醇-乙酸乙酯溶液的折射率组成工作曲线的绘制

室温下,测得纯乙醇的折射率为 1.3621,纯乙酸乙酯的折射率为1.3728。

4.3折射率-摩尔分数工作曲线

在图2的工作曲线上选取8个点,将对应点的体积分数换算成摩尔分数。使用公式为

名称密度ρ/(g·mL-1)相对分子质量M/(g·mol-1) 乙醇0.78506 46.07 乙酸乙酯0.92454 88.12

表3.乙醇和乙酸乙酯的相关参数

取点编号折射率/体积分数φ/% 摩尔分数X B

1 1.3632900.94

2 1.3642800.87

3 1.3653700.79

4 1.3664600.71

5 1.3675500.62

6 1.3685400.52

7 1.3696300.41

8 1.3707200.29

表4.绘制折射率-摩尔分数工作曲线数据记录

4.4双液系气-液平衡相图的绘制

表5.乙醇-乙酸乙酯混合液测定数据

根据平衡相图,可得恒沸温度:72.60℃。恒沸组成:乙醇的摩尔分数为0.418,乙酸乙酯的摩尔分数为0.582.

五、注意事项

(1)电阻丝一定要被待测液体浸没,否则电热丝容易烧断,而且通电加热时可能会引起有机液体燃烧。

(2)所加电压不能太大,加热丝上有小气泡逸出即可。 (2)先加溶液,再加热。取样时,先停止通电再取样。

(3)每次取样量不宜过多,取样管一定要干燥,不能留有上次的残液,气相部分的样品要取干净。

(4)阿贝折射仪的棱镜不能用硬物触及,擦拭棱镜需用擦镜纸。

(5)测定折射率时,动作要迅速,尽量避免样品挥发损失,确保数据准确。

六、分析与讨论

6.1实验结果讨论

根据平衡相图,可得恒沸温度为72.60℃,乙醇的摩尔分数为0.418,乙酸乙酯的摩尔分数为0.582。查找文献资料,查得乙醇-乙酸乙酯混合溶液的恒沸温度为56.9℃,乙醇的摩尔分数为0.0558,乙酸乙酯的摩尔分数为0.9442。本次的实验值与文献参考值有很大的偏差。原因之一可能是由于实验室所提供的混合溶液不纯,可能混有除乙醇和乙酸乙酯外的其他物质。其次,本次实验测量的数据很多,每一次的测量均有可能引入误差。折射率测定、温度计读数等实验操作最好由同一实验者负责,避免出现因个体操作差异而引入的误差。烧瓶里面每更换一次溶液,为了避免引入水等其他杂质,并没有对其进行清洗,而是考虑到乙醇和乙酸乙酯都是挥发性液体,则采取用热风烘干的方法。这方法原则上是可行的,但也难免有剩余的液体残留在烧瓶壁。如果实验器材允许,最好准备两个烧瓶,交替使用,将前一个使用过的烧瓶彻底弄干后等下一次测量时备用。

6.2实验改进分析

在沸点仪侧管取液相样品的时候,由于侧管孔径很窄,胶头滴管不能完全伸入,样品加入量为20mL时勉强可以取得,因此实验时一般会加入超过25mL的样品,以保证样品的正常吸取。但是这一做法会导致试剂浪费,最好的办法应该是配备合适的胶头滴管,前端的细玻璃管应该尽量长。

在仪器设备允许的前提下,用电子测温仪代替温度计的人工读数,电子测温仪准确度和精确度更高。可以直观地通过显示屏上的数据观察温度的变化。

本次实验要根据气液相折射率的数据,要在折射率-摩尔分数工作曲线上分别查出平衡气相和液相的组成。虽然我们已经通过excel软件得出曲线图,但仍然要通过人为读数在曲线图上查出各折射率所对应的摩尔分数。数据一共有20组之多,一组一组地读数速度很慢,且精度不高。因此,在技术支持的前提下,应采用适当的电脑软件,以协助读数。

二元液系气液平衡相图

实验二二元液系气液平衡相图 一、实验目的 1、了解环己烷—乙醇系的沸点—组成图 2、由图上得出其最低恒沸温度及最低恒沸组成(含乙醇%) 3、学会使用数字阿贝折射仪 4、学会使用WTS—05数字交流调压器 二、原理 一个完全互溶双液体系的沸点—组成图,表明在气液二相平衡时沸点和二相成分间的关系,它对了解这一体系对行为及分馏过程都有很大的实用价值。 在恒压下完全互溶双液系的沸点与组分关系有下列三种情况:1、溶液沸点介于二纯组分之间;2、溶液有最高恒沸点;3、溶液有最低恒沸点。 图1表示有最低恒沸点,本次实验图形也像如此的样子,A′LB′代表液相线的交点表示在该温度时互成平衡的二相的成份。 绘制沸点—成份图的简单原理如下:当总成份为X的溶液开始蒸馏时,体系的温度沿虚线上升,开始沸腾时成份为Y的气相生成。若气相量很少,x、y二点即代表互成平衡时液气二相成份。继续蒸馏,气相量逐渐增多,沸点沿虚线继续上升,气液二相成份分别在气相和液相线上沿箭头指示方向变化。当二相成份达到某一对数值x′和y′,维持二相的量不变,则体系气液二相又在此成份达到平衡,而二相的物质数量按杠杆原理分配。 本实验利用回流的方法保持气液二相相对量一定,则体系温度恒定。待二相平衡后,取出二相的样品,用阿贝折光仪测定其折射率。得出该温度下气液二相平衡成份的坐标点,改变体系的总成份,再用上法找出一对坐标点,这样测得若干坐标点后,分别按气相点和液相点连成气相线和液相线,即得T—X平衡图。 三、步骤 1、安装接通仪器,打开冷凝水; 2、加入环己烷20ml,蒸馏至沸腾,待小兜有液体后回流三次,温度平衡2—3分钟基本不变,记下温度,关闭调压器; 3、A组加入乙醇0.5ml,用上法测定温度,然后关闭调压器,取出气相,液相的样品,测其折射率,以后分别加入1.0,2.0,4.0,8.0,12.0ml乙醇;

华师物化实验报告 液相平衡常数测定

华南师范大学实验报告 学生姓名学号 专业年级、班级 课程名称实验项目液相反应平衡常数的测定 实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日 实验指导老师实验评分 一、实验目的 1、利用分光光度计测定低浓度下铁离子与硫氰酸根离子生成硫氰合铁离子液相反应的平衡常数。 2、通过实验了解热力学平衡常数的数值与反应物起始浓度无关。 二、实验原理 Fe3+离子与SCN-离子在溶液中可生成一系列的络离子,并共存于同一个平衡体系中。当SCN-离子的浓度增加时,Fe3+离子与SCN-离子生成的络合物的组成发生如下的改变: Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3 →Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52- 而这些不同的络离子色调也不同。由图Ⅲ-11-2可知,当Fe3+离子与浓度很低的SCN-离子(一般应小于5×10-3mol·L)时,只进行如下反应: Fe3+ + SCN- ≒ FeSCN2+

即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+络离子。其平衡常数表示为: 根据朗伯-比尔定律,可知光密度与溶液浓度成正比。因此,可借助于分光光度计测定其光密度,从而计算出平衡时FeSCN2+络离子的浓度以及Fe3+离子和SCN-离子的浓度,进而求出该反应的平衡常数K C。 实验分为4组,不同组的Fe3+浓度不同,其中第一组的浓度极大,使用分光 光度计时,根据朗伯-比尔定律E 1=K[FeCNS2+] 1,e (K为消光系数) 由于1号溶液中Fe3+浓度极大,平衡时CNS-与Fe3+完全络合,对于一号溶液 可认为[FeCNS2+] 1,e =[CNS-] 则E 1 =K[CNS-] 对于其它溶液,则E i =K[FeCNS2+] 1,e 两式 相除并整理得[FeCNS2+] 1,e =E 1 /E 1 [CNS-] 三、仪器与药品 1、仪器 722型分光光度计1台;50mL容量瓶8只;100mL烧杯4个; 刻度移液管10mL2支5mL1支;25移液管1支;50mL酸式滴定管1支; 洗耳球、洗瓶等 2、试剂 1×10-3mol·L KSCN(分析纯配置,需准确标定); 0.1mol·LFeNH 4(SO 4 ) 2 (需准确标定Fe3+浓度,并加HNO 3 使H+浓度0.1mol·L); 1mol·LHNO 3;1mol·LKNO 3 (试剂均用分析纯配制)

大学物理化学实验全集

实验六.二组分固-液体系相图的绘制 一、实验目的 (1)热分析法测绘Sn-Bi二元合金相图 (2)掌握热分析法的测量技术 (3)掌握热电偶测量温度的基本原理以及数字控温仪和升降温电炉的使用方法 二、实验原理 用几何图形来表示多相平衡体系中有哪些相,各相的成分如何,不同相的相对量是多少,以及它们随浓度、温度、压力等变量变化的关系图叫相图。以体系所含物质的组成为自变量,温度为应变量所得到的T-x图就是常见的一种相图。 绘制相图的方法很多,热分析法就是常用的一种实验方法。即按一定比例配成一两组分体系,将体系加热到熔点以上成为液态,然后使其逐渐冷却,每隔一定时间记录一次温度,以体系的温度对时间的关系曲线称为步冷曲线。熔融体系在均匀冷却过程中无相变时,其温度将连续均匀下降,得到一条平滑的冷却曲线,当冷却过程中发生相变时,放出相变热,使热损失有所抵偿,冷却曲线就会出现转折。当两组分同时析出时,冷却速度甚至变为零,冷却曲线出现水平段。转折点或平台所对应的温度,即为该组成合金的相变温度。 取一系列组成不同的二元合金,测得冷却曲线,再将相应的转折点连接起来即得到二元合金相图(如下图所示) 三、实验所用仪器、试剂 1.KWL-09可控升降温电炉,SWKY-1数字控温仪 2.编号为1-6的六个金属硬质试管依次分装:纯铋、含锡20%,42%,60%,80%的合金、纯锡。8号试管为空管。 四、实验步骤 1.安装并调整SWKY-1数字控温仪与KWL-09可控升降温电炉,将控温仪与电炉用电缆连接。2号炉膛(右侧)放8号空管,将与控温仪相连的温度传感器(传感器2)插入其中 2.1.将装有试剂的试管1放入1号炉膛(注意安全,始终用铁夹小心夹住试管),并将与电炉连接的温度传感器(传感器1)插入炉膛旁边的另一小孔中(注:不要将传感器1插入试管中)。将2号传感器插入放有8号空管的炉膛2 2.2.调节控温仪(工作/量数按钮),将电炉温度设定为350℃,再调为工作状态,此时1号炉膛开始加热。调节定时按钮,是时间显示为30s。将电炉“冷风量调节”电压调到零,“加热量调节”调到180V(电压过低加热太慢,电压过高有损仪器使用寿命),给2号炉膛预热到200度左右(避免温度下降过快,减小试管冷却时发生过冷现象的可能) 2.3.当温度显示1号炉膛温度达到350℃时,再等10min左右。待温度稳定后将预热后的8号空管用铁夹移出去,并将1号试管夹入2号炉膛。换入2号试管加热,熔融。关闭“加热量调节”,此时控温仪显示温度上升,当温度上升到310℃以上时,打开“冷风量调节”,电压调为1.5V。此时温度开始下降,当温度降到接近300℃时,开始记录温度。每隔30s,控温仪会响一声,依次记下此时的仪表读数即可。

二元液系相图(实验数据分析)

实验名称:二元液系相图 学院:XXXXXXXXXX 班级:XXXXXXXXX 姓名(学号):XXX(XXXXXXXX) 指导教师:XXX 实验时间:XXXXXXXXXXXXXX

二元液系相图 一、实验目的 1.测定环己烷-乙醇系统的沸点组成图(T-X图)。 2.掌握阿贝(Abbe)折光仪的使用方法。 二、实验原理 两种液态物质以任何比例混合都形成均相溶液的系统称这完全 互中溶双液系。在恒定压力下溶液沸点与平衡的气液相组成的关系,可用沸点-组成图(t-x图)表示。 完全互溶双液系的沸点-组成图可分为两三种: 一种为最简单的情况,溶液沸点介于两个纯组分沸点之间,如图6-1所示。纵坐标表示温度,横坐标表示组分B的摩尔分数(x B,y B)。下面一条曲线表示气液平衡时温度(即溶液沸点)与液想组成的关系,称液相线(T-x线)。上面的线表示平衡温度与气相组成的关系,称气相线(T-y线)。若总组成为Z B的系统在压力p及温度t时达到气液两相平衡,其液相组成为x B气相组成为y B(见图6-1)。 另两种类型为具有恒沸点的完全互溶双液系统气液平衡相图,如图6-2所示。其中(a)为具有低恒沸点相图,(b)为具有高恒沸点相图。这两类相图中气相线与液相线在某处相切。相切点对应的温度称为恒沸温度,对应组成的混合物称恒沸混合物。恒沸混合物在恒沸点达气液平衡,平衡的气、液组成相同。同一双液系在不同压力下,恒沸点及恒沸混合物是不同的。

本实验绘制环己烷-乙醇二元液系的T-X图。其方法为将不同组成的溶液于蒸馏仪中进行蒸馏,沸腾平衡后记下温度,依次吸取少量的蒸馏液和蒸出液。分别用阿贝折光计测定其折射率,然后由环己烷-乙醇的折射率-组成标准曲线或其数据表确定相应组成,从而绘制环己烷-乙醇二元液系相图。 三、仪器和试剂 沸点测定仪;取样管;阿贝折光仪。 环己烷(分析纯);无水乙醇(分析纯);环己烷摩尔分数分别为0.2、0.4、0.6、0.8的乙醇溶液。 四、实验步骤 1.纯液体折光率的测定 分别测定乙醇和环己烷的折光率。 2.标准曲线的绘制 测定环己烷摩尔分数分别为0.2、0.4、0.6、0.8的乙醇溶液的折光率,绘制标准曲线。 3.测定沸点-组成数据 1)安装沸点测定仪。 2)溶液配制。 粗略配制环己烷质量百分数分别为0.05、0.1、0.2、0.45、0.55、0.6、0.7、0.8、0.9等组成的环己烷-乙醇溶液约50ml。

华中师范大学 物理化学实验技能考核题

部分实验技能考核试题 实验技能考核 姓名___________年级___________成绩____________ 实验题目:液体饱和蒸汽压的测定 实验要求:用动态法测定未知纯液体在不同温度(6个以上)下的饱和蒸汽压;并求出在该温度区间液体的平均摩尔气化热及下的沸点。 实验数据: 实验结果:(要注明数据处理所用的方法或公式) (1)温度(6个以上)及该温度下的饱和蒸汽压。 (2)用作图法求出该温度区间液体的平均摩尔气化热 (3)从图上求出下的沸点。 评分:实验原理(10%)方法步骤(30%)操作规范(30%)数据处理(15%)实验结果(15%) 实验技能考核 姓名___________年级___________成绩____________ 实验题目:蔗糖水解反应速率常数的测定 实验要求:利用旋光仪测定室温下蔗糖转化的反应速率常数和半衰期。

(催化剂HCl的浓度为3M) 实验数据: 实验结果:(要注明数据处理所用的方法或公式) (1) (2)用作图法求出室温下蔗糖水解反应速率常数k (3)求出该条件下反应的半衰期。 评分:实验原理(10%)方法步骤(30%)操作规范(30%)数据处理(15%)实验结果(15%) 实验技能考核 姓名___________年级___________成绩____________ 实验题目:丙酮碘化反应速率常数的测定 实验要求:用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的速率;依据初速率法确定反应速率对酸、丙酮、碘的反应级数。 实验数据: 实验结果:(要注明数据处理所用的方法或公式) (1)用作图法求出室温下各不同浓度时的反应速率。 (2)求出反应速率对酸、丙酮、碘的反应级数。 评分:实验原理(10%)方法步骤(30%)操作规范(30%)数据处理(15%)实验结果(15%)

大学物理化学实验报告---液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测量 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。 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: 2 m vap d ln d RT H T p ?= (1) 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔 气化热。 假定Δvap H m 与温度无关,或因温度范围较小,Δvap H m 可以近似作为常数,积分上式,得: C T R H p +??-=1 ln m vap (2) 其中C 为积分常数。由此式可以看出,以ln p 对1/T 作图,应为一直线,直线的斜率为 R H m vap ?- ,由斜率可求算液体的Δvap H m 。 静态法测定液体饱和蒸气压,是指在某一温度下,直接测量饱和蒸气压,此 法一般适用于蒸气压比较大的液体。静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压,有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压,所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图1所示: 平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。平衡管上接一冷凝管,以橡皮管与压

华南师范大学-物理化学实验试卷题库

物理化学实验试卷 一、选择题( 共33题57分) 1. 2 分(8870)用热电偶温度计测温时,热电偶的冷端要求放置在:() (A) 0℃(B) 一般室温范围 (C) 只要温度恒定的任一方便的温度即可(D) 任意温度都可 4. 1 分(8873)欲测800℃以上温度,可用:( ) (A) 水银温度计(B) 热电偶(C) 贝克曼温度计(D) 酒精温度计 10*. 2 分(8887)某体系的温度约为1500℃,欲测量该体系的温度,需选用:( ) (A) 铂-铂铑热电偶温度计(B) 镍铬-镍硅热电偶堆 (C) 铜电阻温度计(D) 以上三种温度计均可 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:( ) (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 7. 1 分(8877)恒温槽中的水银接点温度计的作用是:( ) (A) 既作测温使用,又作控温使用(B) 只能用于控温 (C) 只能用于测温(D) 控制搅拌器马达的功率 20. 2 分(8897)超级恒温水浴上的接触式水银温度计<导电表>的作用是:( ) (A) 既能测温, 又能控温(B) 只能控温 (C) 只能测温(D) 以上三种说法都不对 31. 2 分(8920)实验室里使用热电偶进行测温时, 为保证温度测定的可靠性, 措施之一是热电偶的冷端应置于:( ) (A) 阴凉干燥处(B) 水浴中 (C) 装满冰块的杜瓦瓶中(D) 冰和水共存的杜瓦瓶中 32. 2 分(8923)用全浸式温度计进行测温的实验中, 为校正测量误差, 措施之一是进行露茎校正, △T(露茎)=K2n[t(观)-t(环)], 式中n是露茎高度, 它是指露于被测物之外的:( ) (A) 厘米表示的水银柱高度(B) 以温度差值表示的水银柱高度 (C) 毫米表示的水银柱高度(D) 环境温度的读数 16. 2 分(8893)已知贝克曼温度计O 到断点B 的温度差值是7.3℃, 现要使贝克曼温度计刻度“3”处相当于室温28℃, 问要在水中拍断B点的水温是:( ) (A) 31℃(B) 32.3℃(C) 35.3℃(D) 38.3℃ 22. 2 分(8899)用一支规格为0─5°变化范围的Beckman温度计,来测定18℃附近的温度, 为了使18℃时Beckman温度计的水银柱指示刻度为4℃左右, 则用来调节此Beckman温度计的水的温度最好是:( ) (A) 18 ℃(B) 20 ℃ (C) 22 ℃(D) 24 ℃ 17. 2 分(8894)贝克曼温度计是用来:( ) (A) 测定绝对温度(B) 测定相对温度 (C) 用于控制恒温槽温度(D) 测定5℃以内的温度差 5. 1 分(8874)下述四种电池(或仪器)中,哪一种是不能用作直流电源的:( ) (A) 蓄电池(B) 干电池(C) 标准电池(D) 直流稳压电源 30. 1 分(8907)物理化学实验中, 下列哪种电池不能被用作电源? ( ) (A) 空气甲电池(B) 干电池 (C) 铅蓄电池(D) 标准电池 23. 2 分(8900)实验室中,某仪器电源插头有三只脚, 则该仪器所使用的交流电源为:( ) 1

【清华】实验2_双液系的气液平衡相图_2006011835

`` 实验2 双液系的气液平衡相图 唐盛昌2006011835 分6 同组实验者:徐培 实验日期:2008-10-9,提交报告日期:2008-10-23 带实验助教:尚培华 1 引言(简明的实验目的/原理) 实验目的: 1.用沸点仪测定在常压下环已烷—乙醇的气液平衡相图。 2.掌握阿贝折射仪的使用方法。 实验原理: 将两种挥发性液体混合,若该二组分的蒸气压不同,则溶液的组成与其平衡气相的组成不同。在压力保持一定,二组分系统气液达到平衡时,表示液态混合物的沸点与平衡时组成关系的相图,称为沸点和组成(T-x)图。沸点和组成(T-x)的关系有下列三种:(1)理想液体混合物或接近理想液体混合物的双液系,其液体混合物的沸点介于两纯物质沸点之间见图5—1(a);(2)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的负偏差,其溶液有最高恒沸点见图5—1(b);(3)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的正偏差,其溶液有最低恒沸点见图5—1(c)。第(2)、(3)两类溶液在最高或最低恒沸点时的气液两相组成相同,加热蒸发的结果只使气相总量增加,气液相组成及溶液沸点保持不变,这时的温度称恒沸点,相应的组成称恒沸组成。第一类混合物可用一般精馏法分离出这两种纯物质,第(2)、(3)类混合物用一般精馏方法只能分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。 图1 沸点组成图 为了测定二元液系的T-x图,需在气液达到平衡后,同时测定溶液的沸点、气相和液相组成。 本实验是测定具有最低恒沸点的环己烷—乙醇双液系的T-x图。方法是用沸点仪(图2)直接测定一系列不同组成之溶液的气液平衡温度(即沸点),并收集少量馏出液(即气相冷凝液)及吸取少量溶液(即液相),分别用阿贝折射仅测定其折射率。为了求出相应的组成,必须先测定已知组成的溶液的折射率,

物理化学试验-华南理工大学

物理化学实验Ⅰ 课程名称:物理化学实验Ⅰ 英文名称:Experiments in Physical Chemistry 课程代码:147012 学分:0.5 课程总学时:16 实验学时:16 (其中,上机学时:0) 课程性质:?必修□选修 是否独立设课:?是□否 课程类别:?基础实验□专业基础实验□专业领域实验 含有综合性、设计性实验:?是□否 面向专业:高分子材料科学与工程、材料科学与工程(无机非金属材料科学与工程、材料化学) 先修课程:物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。 大纲编制人:课程负责人张震实验室负责人刘仕文 一、教学信息 教学的目标与任务: 该课程是本专业的一门重要的基础课程,物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律,是从事本专业相关工作必须掌握的基本技术课程。其任务是通过本课程的学习,使学生达到以下三方面的训练: (1)通过实验加深学生对物理化学原理的认识,培养学生理论联系实际的能力; (2)使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术,提高学生的实验操作能力和独立工作能力; (3)培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力,使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。 教学基本要求: 物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律,实验中常用多种物理测量仪器。因此在物理化学实验教学中,应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。 物理化学实验包括下列内容: (1)热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。

华师2013级第二学期物化期末试题(记忆版)

一、选择题15*2 (基本都是指导自测题+往年试卷的选择题。。。。) 二、填空题 1. 碰撞理论中对指数因子、指前因素和阈能都做出了解释,其中指前因素A指的是_____________ ;指数项是_____________ (2分) 2. 催化剂加快反应速率的本质_____________ ; 3. 胶体胶粒移动产生的电势是__________;胶体介质流动产生的电势是____________;(大概)(各2分) 4 固液接触角cosθ=();(2分) 5. 设计电池Mg + O2 + H2O == Mg (OH)2 ________________________ ; 6. 一定温度下某反应C n++B m-A n++D当在系统在加入某电解质增强离子强度时,则k1_______ ;k-1______ ;(增大、减小或不变) 三、简答题(四选三) 1. 在光透过溶胶的方向观察到橙红色,光垂直方向观察到淡蓝色? 2砷酸溶液中通入H2S制备As2S3溶胶,所形成的胶团结构式?下列电解质中聚沉能力大小比较:稀HCl、NaCl、MgS04、MgCl2 3.有机物暴沸现象的原因及解决方法? 因液体沸腾产生气相,开始时产生气泡,气泡逸出除需克服外压外,还需克服附加压力,气泡越小,附加压力越大,所以对正常平液面已达气液平衡时,微小气泡内气液相仍未平衡,需提高温度才达到平衡,这时是非平衡态,一旦沸腾,很容易爆沸。为此可加入沸石,内有气孔,作为气相中心,可减少过热现象。 4.光化学和热化学的区别 四、计算题 1. 将反应PbO2(s) + Pb(s) + 2H2SO4(a) ═ 2PbSO4(s) + 2H2O(l)设计在电池中进行, 已知298.2 K时该电池的电动势E=1.9188 V, E =2.041 V, (1)写出该电池的表示式和电极反应; (2)计算H2SO4的平均离子活度; (3)计算该电池反应的△G; (4)计算该电池反应的K 。 解(1)电池的表示式为

大学物理化学实验汇总

实验一 电导的测定及其应用 一、实验目的 1、 测量氯化钾水溶液的电导率,求算它的无限稀释摩尔电导率。 2、 用电导率测量醋酸在水溶液中的解平衡常数。 3、 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、实验原理 1、根据电导公式:G=kA/l 式中k 为该电解质溶液目的电导率,其中 l/A 称为电导池常数,由于l 与A 不易精确测量,因此,试验中就是用一种已知电导率的溶液求出电导池常数k cell ,然后把欲测的溶液放入该电导池测出其电导值,再根据公式G=kA/l 求出摩尔电导率 , k 与 的关系为: 2、 总就是随着溶液的浓度的降低而增大的, 对于强电解质系 对于特定的电解质与溶剂来说,在一定温度下,A 就是一个常数,所以将 作图得到一 条直线,将所得的直线推至c=0可求得A m ∞。 3、对于弱电解质,其 无法用 ,由离子独立运动定律: 求得,其中 A m ∞+ 与A m ∞-分别表示正、负离子的无限稀摩尔电导率,它与温度及离子的本性有关。在无限稀的弱电解质中: 以cAm 对 作图,根据其斜率求出K 、、 三、实验仪器及试剂 仪器:梅特勒326电导仪1台,量杯50ml 2只 ,移液管125ml 9只,洗瓶1只 ,洗耳球1只。 试剂:10、00mol/m3 KCl 溶液, 100、0 mol/m3HAC 溶液 , 电导水。 四、实验步骤 1、 打开电导率仪器开关,预热5分钟。 2、 KCl 溶液电导率的测定: (1) 用移液管准确移取25ml 10、00mol/m3的KCl 溶液,置于洁净、干燥的量杯中,测定器电 导率3次,取其平均值。 (2) 再用移液管准确量取25、00ml 电导水,置于上述量杯中,搅拌均匀后,测定器电导率3 次,取其平均值。 m c κ = Λ m m,+ m, νν+--∞ ∞ ∞ =+ΛΛΛ m Λ m Λ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m m = α∞ΛΛ() 2 m m m m 2 m m m m 1c c c K c c ∞∞ ∞∞?? ??-?=-=ΛΛΛΛΛΛΛΛΛ

华师物化实验报告 双液系气-液平衡相图的绘制

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告 学生姓名 学 号 专 业 年级、班级 课程名称 实验项目 双液系气-液平衡相图的绘制 实验类型 □验证 □设计 ■综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 实验评分 一、 实验目的 1. 掌握回流冷凝法测定溶液沸点的方法。 2. 绘制异乙醇-乙酸乙酯双液系的沸点—组成图,确定其恒沸组成及恒沸温度。 3. 了解阿贝折射仪的构造原理,掌握阿贝折射计的原理及使用方法。 二、 实验原理 两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时,如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关。 对于二组分体系,常常保持一个变量为常量,而得到立体图形的平面截面图。这种平 面图可以有三种:p-x 图,T-x 图,T-p 图。常用的是前两种。在平面图上,f *=3-φ ,f * max =2,同时共存的相数φmax =3。 单组分的液体在一定外压下,它的沸点是一定值,把两种完全互溶的挥发性液体(组分A 和B )互相混合后,在某一定温度下,平衡共存的气液两相的组成,通常并不相同,因此如果在恒压下将溶液蒸馏,测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的折射率,就能找出平衡时气液两相的成分,并绘出沸点—组成(T —x )图线,在常温下,两种液态物质以任意比例相互溶解所组成的体系称之为完全互溶双液系。完全互溶双液系在恒定压力下的沸点—组成图可分为三类: (1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图1(a)所示。 (2)最大负偏差:混合物存在着最高沸点,如盐酸-水体系,如图1 (b)所示。 (3)最大正偏差:混合物存在着最低沸点,如正丙醇—水体系,如图1(c)所示。 t A t A t A t B t B t B t / o C t / o C t / o C x B x B x B A B A A B B (a) (b) (c) x ' x '

双液系的气液平衡相图

双液系的气-液平衡相图 1. 简述由实验绘制环己烷-乙醇气-液平衡T-x相图的基本原理。 答:通过测定不同沸点下组分的气、液相的折射率,在标准的工作曲线上找出该折射率对应的浓度,结合其沸点画出平衡相图。 2. 在双液系的气-液平衡相图实验中,作环己烷-乙醇的标准折光率-组成曲线的目的是什么? 答:作标准曲线的目的是通过测气、液相相得折射率从而在标准工作曲线上找出对应的浓度。 3. 用精馏的方法是否可把乙醇和环己烷混合液完全分离,为什么? 答:不能完全分离。因为环己烷-乙醇二组分具有最低恒沸点。 4. 测定纯环己烷和纯乙醇的沸点时,沸点仪中有水或其它物质行吗? 答:有水和其他物质都是不行的。因为有水和其他物质会使所测沸点改变。 5. 为什么工业上常生产95%酒精?只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精? 答:因为水-乙醇二组分具有最低恒沸点,所以工业上常生产95%的酒精。用精馏的方法无法获得无水酒精,只能获得95%的酒精。 6. 在双液系的气-液平衡相图实验中,如何判断气-液相达平衡状态?

答:观察贝克曼温度计的读数,如果读数稳定3-5分钟,说明已达平衡状态。 7. 在双液系的气-液平衡相图实验中,每次加入沸点仪中的环己烷或乙醇是否应按记录表所规定的体积精确计量?为什么? 答:不需要按记录表的加。因为组分的浓度不是按所加物质的量计算得来的,而是通过测折射率间接得到的。 8. 在双液系的气-液平衡相图实验中,在测定沸点时,溶液出现分馏现象,将使绘出的相图图形发生什么变化? 答:出现馏分将使测得的沸点偏高,使相图向上移动。 9. 在双液系的气-液平衡相图实验中,蒸馏器中收集气相冷凝的小球大小对结果有何影响? 答:小球太小难以收集气相,小球太大,小球内的组分更新太慢,产生馏分,导致实验误差。 10. 在双液系的气-液平衡相图实验中,通过测定什么参数来测定双液系气-液平衡时气相和液相的组成? 答:通过测定组分的折射率来测定双液系气-液平衡时气相和液相的组成。 11. 在双液系的气-液平衡相图中,如何通过测定溶液的折光率来求得溶液的组成? 答:通过测得的折射率在标准曲线上找出对应的浓度,根据气、液相平衡浓度与测得的沸点作出平衡相图。

凝固点-物化实验报告

实验7 凝固点降低法测定摩尔质量 姓名:憨家豪;学号:2012012026;班级:材23班;同组实验人员:赵晓慧 实验日期:2014-3-8;提交报告日期:2014-3-15 带实验的助教姓名:袁斌 1. 引言 1.1 实验目的 1.用凝固点降低法测定尿素的摩尔质量。 2.学会用步冷曲线对溶液凝固点进行校正。 3.通过本实验加深对稀溶液依数性的认识。 1.2 实验原理 稀溶液具有依数性,凝固点降低是依数性的一种表现,它与溶液质量摩尔浓度的关系为: *×f f f f B T T T K b ?=-= 式中:f T ?为凝固点降低值,* f T 、f T 分别为纯溶剂、溶液的凝固点,B b 为溶液质量摩尔浓度,f K 为凝固点降低常数,它只与所用溶剂的特性有关。如果稀溶液是由质量为B m 的溶质溶于质量为A m 的溶剂中而构成,则上式可写为: 1000× ×B f f A m T K M m ?= 即 310B f f A m M K T m =? 式中: f K 为溶剂的凝固点降低常数(单位为K ·kg ·mol -1 );M 为溶质的摩尔质量(单位为g ·mol -1 )。 如果已知溶液的f K 值,则可通过实验测出溶液的凝固点降低值 f T ?,利用上式即可求出溶质的摩尔质量。 常用溶剂的f K 值见下表1。 表1 常用溶剂的f K 值

实验中,要测量溶剂和溶液的凝固点之差。对于纯溶剂如图1所示,将溶剂逐渐降低至过冷(由于新相形成需要一定的能量,故结晶并不析出),温度降低至一定值时出现结晶,当晶体生成时,放出的热量使体系温度回升,而后温度保持相对恒定。对于纯溶剂来说,在一定压力下,凝固点是固定不变的,直到全部液体凝固成固体后才会下降。相对恒定的温度即为凝固点。 对于溶液来说,除温度外还有溶液浓度的影响。当溶液温度回升后,由于不断析出溶剂晶体,所以溶液的浓度逐渐增大,凝固点会逐渐降低。因此,凝固点不是一个恒定的值。如把回升的最高点温度作为凝固点,这时由于已有溶剂晶体析出,所以溶液浓度已不是起始浓度,而大于起始浓度,这时的凝固点不是原浓度溶液的凝固点。要精确测量,应测出步冷曲线,按图1(b )所示方法,外推至f T 校正。 图1 溶剂和溶液的步冷曲线 2. 实验操作 2.1 实验用品、仪器型号及测试装置示意图 SWC-IID 精密数字温度温差仪、冷阱、大试管、移液管(25 mL )、85-2型恒温磁力搅拌器、DC-2010节能型智能恒温槽、分析天平。 去离子水,尿素(分析纯)。 测试装置示意图(如下)

大学物理化学实验思考题答案总结

蔗糖水解速率常数的测定 1.蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关? 答:主要和温度、反应物浓度和作为催化剂的H+浓度有关。 2.在测量蔗糖转化速率常数时,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好? 答:选用长的旋光管好。旋光度和旋光管长度呈正比。对于旋光能力较弱或者较稀的溶液,为了提高准确度,降低读数的相对误差,应选用较长的旋光管。根据公式(a)=a*1000/LC,在其他条件不变的情况下,L越长,a越大,则a的相对测量误差越小。 3.如何根据蔗糖、葡萄糖、果糖的比旋光度数据计算? 答:α0=〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100 α∞=〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100+〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100 式中:[α蔗糖]Dt℃,[α葡萄糖]Dt℃,[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度,L(用dm表示)为旋光管的长度,[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度,[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。 设t=20℃L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则: α0=66.6×2×10/100=13.32° α∞=×2×10/100×(52.2-91.9)=-3.94° 4.试估计本实验的误差,怎样减少误差? 答:本实验的误差主要是蔗糖反应在整个实验过程中不恒温。在混合蔗糖溶液和盐酸时,尤其在测定旋光度时,温度已不再是测量温度,可以改用带有恒温实施的旋光仪,保证实验在恒温下进行,在本实验条件下,测定时要力求动作迅速熟练。其他误差主要是用旋光仪测定时的读数误差,调节明暗度判断终点的误差,移取反应物时的体积误差,计时误差等等,这些都由主观因素决定,可通过认真预习实验,实验过程中严格进行操作来避免。 乙酸乙酯皂化反应速率常数测定 电导的测定及其应用 1、本实验为何要测水的电导率? 答:因为普通蒸馏水中常溶有CO2和氨等杂质而存在一定电导,故实验所测的电导值是欲测电解质和水的电导的总和。作电导实验时需纯度较高的水,称为电导水。水的电导率相对弱电解质的电导率来说是不能够忽略的。所以要测水的电导率。 2、实验中为何通常用镀铂黑电极?铂黑电极使用时应注意什么?为什么?

二元液系相图实验报告

二元液系相图 一、实验目的 二、1、用沸点仪测定在常压下环己烷-乙醇的气液平衡相图。 三、2、了解沸点的测定方法。 四、3、掌握阿贝折射仪的测量原理及使用方法。 五、二、实验原理 六、1、液体的沸点是指液体的饱和蒸汽压和外压相等时的温度。在一定外压下,纯液体的沸点有确定的值。但对于完全互溶的双液系,沸点不仅与外压有关,而且还与双液系的组成有关。 七、 八、2、用阿贝折射仪测定气液组成的折光率,来获得气液组成。 三、实验装置

四、仪器及试剂 仪器:EF-03沸点测量仪、阿贝折射仪、沸点仪、取样管 试剂:无水乙醇、环己烷 五、实验步骤 1、安装好干燥的沸点仪。 2、加入纯乙醇30ml左右,盖好瓶塞,使电热丝浸入液体中,温度传感器与液面接触。

3、开冷凝水,将稳流电源调至(1.8-2.0A),接通电热丝,加热至沸腾,待数字温度计上读数恒定后,读下该温度值。 4、关闭电源,停止加热,将干燥的取样管自冷凝管上端插入冷凝液收集小槽中,取气相冷凝液样,迅速用阿贝折射仪测其折光率。 5、用干燥的小滴管取液相液样,用阿贝折射仪测其折光率。 6、分别在沸点仪中加入混合液,1、2、3、4、5、6重复上述操作。 7、根据环己烷-乙醇标准溶液的折射率,将上述数据转换成环己烷的摩尔分数,绘制相图。 8、实验完毕后,关闭冷凝水,关闭电源,整理实验台。 六、阿贝折光仪的使用 1、用擦镜纸将镜面擦干,取样管垂直向下将样品滴加在镜面上,注意不要有气泡,然后将上棱镜合上,关上旋钮。 2、打开遮光板,合上反射镜。 3、轻轻旋转目镜,使视野最清晰。 4、旋转刻度调节手轮(下手轮),使目镜中出现明暗面(中间有色散面),图a。

华师分析实验实验报告答案

xx分析实验报告答案 实验一: 1.固定质量称量法和递减称量法各有何优缺点?在什么情况下选用这两种方法?答: 固定称量法优点: 适于称量不易吸湿、在空气中稳定,且呈粉末状或小颗粒状的样品,此称量法更直接。 缺点: 不适用于块状物质的称量,且不易控制指定质量试样的量。 递减称量法优点: 适用于易吸水,易氧化,易与CO?反应及易挥发的样品。 缺点: 步骤较多,较繁琐 2在递减称量过程中,若称量瓶内的试样吸湿,对测定会造成什么误差?若试样倾入烧杯内再吸湿,对称量结果是否有影响?为什么? 答: 若称量瓶内的试样吸湿,则会使测定结果偏低,因为在称量过程中,是由两次称量之差求得的,若在称量瓶内试样吸湿了,就会是差值减小。 若试样倾入烧杯内再吸湿,则对称量结果没有影响。 2.递减称量法称量过程中能否用小勺取样,为什么? 答: 不能,因为用小勺取样会使小勺中沾上部分试样,造成误差。

实验二: 1.配制NaOH溶液时,应选用何种天平称取试剂?为什么? 答: 应选用托盘天平,因为这只是粗称,不需要用精密仪器。 2.在滴定分析中,滴定管、移液管为什么要用操作溶液润洗几次?滴定使用的锥形瓶是否也需要用操作溶液润洗?为什么? 答: (1)在滴定分析中,滴定管、移液管,若不用操作溶液润洗,将会稀释滴定时的标准溶液,使滴定结果偏低。 (2)滴定使用的锥形瓶不需要用操作溶液润洗,否则会使滴定结果偏高。 3.HCl与NaOH溶液定量反应后,生成氯化钠和水,为什么用HCl滴定NaOH溶液时采用甲基橙做指示剂,而用NaOH滴定HCl溶液时采用酚酞做指示剂? 答: 用HCl滴定NaOH溶液时,甲基橙【突变范围ph=3.1(红)~4.1(黄)】先加入装有NaOH溶液的锥形瓶中时呈黄色,当达到化学计量点时,溶液呈橙色,若用酚酞【突变范围ph=8.0(无色)~9.6(红)】则无明显的颜色变化,。 用NaOH滴定HCl溶液时,酚酞加入装有HCl溶液的锥形瓶中时呈无色,当达到化学计量点时,变成红色。若用甲基橙,当达到化学计量点时,ph=7.0,在此之前溶液早已变成橙色,故无法控制滴定量。 实验三: 1.盛放邻苯二甲酸氢钾的锥形瓶是否需要干燥?加入溶解的水量是否需要准确?为什么? 答:

华师物化实验报告 溶解热的测定(优选.)

最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 赠人玫瑰,手留余香。 华南师范大学实验报告 学生姓名学号 专业年级、班级 课程名称实验项目溶解热的测定 实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日 实验指导老师实验评分 一、实验目的 1、设计简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓。 2、复习和掌握常用的量热技术与测温方法。 3、由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。 二、实验原理 溶解热,即为一定量的物质溶于一定量的溶剂中所产生的热效应。溶解热除了与溶剂量及溶质量有关外,还与体系所处的温度及压力有关。溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。 积分溶解热即在等温等压条件下,1mol溶质溶解在一定量的溶剂中形成某指定浓度的溶液时的焓变。也即为此溶解过程的热效应。它是溶液组成的函数,若形成溶液的浓度趋近于零,积分溶解热也趋近于一定值,称为无限稀释积分溶解热。积分溶解热是溶解时所产生的热量的总和,可由实验直接测定。 微分溶解热即在等温等压下,在大量给定浓度的溶液里加入一摩尔溶质时所产生的热效应,它可表示为(ЭΔsolH/ЭnB)T、P、nA ,因溶液的量很大,所以尽管加入一摩尔溶质,浓度仍可视为不变。微分热难以直接测量,但可通过实验,用间接的方法求得。 溶解热的测量可通过绝热测温式量热计进行,它是在绝热恒压不作非体积功的条件下,通过测定量热系统的温度变化,而推算出该系统在等温等压下的热效应。 本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。利用1molKCl溶于200mol水中的积分溶解热数据进行量热计的标定。当上述溶解过程在恒压绝热式量热计中进行时,可设计以下途径完成:

双液系的气液平衡相图(物理化学实验)

双液系的气液平衡相图 实验者:林澄昱生04 2010030007 同组者:张弯弯 实验日期:2012-03-10 提交日期:2012-03-16 实验指导:刘晓惠 1引言 两种蒸气压不同的挥发性液体在混合之后,其溶液组成与与其平衡气相的组成不同。 在恒外压下,二组分系统达到气液平衡时,表示液态混合物的沸点与平衡时气液两相组成关系的相图,称为沸点和组成(T-x)图。大致分为三大类,包括: (1)理想液体混合物或接近理想液体混合物的双液系,其混合物沸点介于两纯物质沸点之间。见图1(a); (2)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的负偏差,有最高恒沸点。见图1(b); (3)各组分蒸汽压对拉乌尔定律产生很大的正偏差,有最低恒沸点。见图2(c)1。 图1 三类沸点组成(T-x)图 本实验为了绘制常压下环己烷-乙醇的气液平衡相图,先利用阿贝折射仪测定一系列已知组成混合溶液及纯液体的折射率,绘制标准曲线,再通过沸点仪测定一系列混合溶液的沸点,收集少量气相冷凝液以及溶液,测定其各自折射率,反查标准曲线得到气液两相的组成,绘得双液系的气液平衡相图。 2实验操作 2.1实验药品、仪器及测试装置示意图 2.1.1实验药品 环己烷,无水乙醇; 2.1.2实验仪器 沸点仪,调压器,温度传感器,锥形瓶,分析天平(AR2140),阿贝折射 仪(型号不明,为靠近恒温箱的一台),恒温箱,胶头滴管,10ml吸量管, 洗耳球; 2.1.3装置示意图

1. 冷却水入口 2. 气相冷凝液贮存小泡 3. 温度传感器 4. 喷嘴 5. 电热丝 6. 调压器2 图2 沸点仪 2.2实验条件 恒温槽温度:26 ℃ 室温:未测 气压:未测 2.3实验操作步骤及方法要点 2.3.1标准曲线的测定及绘制 2.3.1.1标准溶液的配制 取5个干燥、洁净的锥形瓶,编号为1~5,分别称量空瓶质量并记录;依照表1分别量取并加入相应体积的环己烷和无水乙醇,每加 入一种溶液以后称量其质量并记录;得到5份已知组分的标准溶液。 表1 标准溶液的配制方案 通过称量得到的质量,可以计算得到每锥形瓶中液体含有的环己烷质量分数,通过测定其折射率,可以确定特定环己烷质量分数与折 射率的关系;同时,直接量取纯的无水乙醇和环己烷,测定其折射率, 可以绘制在环己烷质量分数在0~1之间的无水乙醇混合溶液与折射率 的关系曲线。 2.3.1.2标准溶液折射率测定 (1)将阿贝折射仪与恒温箱相连,调节反光镜使目镜视野明亮,此 时仪器可以用来测量; (2)用胶头滴管加入待测溶液,在右目镜视野中观察,用右侧旋钮 调节色散程度,使明暗分界线清晰,再用左侧旋钮调节,使明 暗交界线处于叉丝中心。注意接下来实验过程中保证左侧旋钮

大学物理化学实验报告-化学电池温度系数的测定课件.doc

物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学061 学号13 姓名沈建明

实验名称 化学电池温度系数的测定 日期 2009.4.20 同组者姓名 史黄亮 室温 19.60 ℃ 气压 102.0 kPa 成绩 一、目的和要求 1、掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术; 2、学会几种电极和盐桥的制备方法; 3、通过原电池电动势的测定求算有关 热力学函数。 二、基本原理 (一)、凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池对定温定压下的可 逆电池而言 : r m (1) nFE T , p G E S nF (2) r m T p E H nE F nF T (3) r m T p 式中,F 为法拉弟(Farady)常数;n 为电极反应式中电子的计量系数 ;E 为电池 的电动势。

另, 可逆电池应满足如下条件: 1.电池反应可逆,亦即电池电极反应可逆。 2.电池中不允许存在任何不可逆的液接界。 即充放电过程必须在平衡态下进行,3.电池必须在可逆的情况下 工作,

因此在制备可逆电池、 测定可逆电池的电动势时应符合上述条件, 不高的测量中,常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成 “盐桥 ”来消除液接电 位。用电位差计测量电动势也可满足通过电池电流为无限小的条件。 (二)、求电池反应的 Δ r G m 、Δr S m 、Δr H m 设计电池如下 : Ag(s) | AgCl(s) |饱和 KCl | Hg 2Cl 2(s) | Hg(l) 分别 测定电池在各个温度下的电动势,作 E — T 图,从曲线斜率可求得任一温度 下的 E T p 利用公式 (1),(2),(3) 即可求得该电池反应的 Δ r G m 、Δr S m 、Δr H m 三、仪器、试剂 SDC — Ⅱ数字电位差综合测试仪 1 台 精密稳压电源(或蓄电池) SC — 15A 超级恒温槽 铜电极 2 只 铂电极 1 只 饱和甘汞电极 1 只 恒温夹套烧杯 2 只 HCl ( 0.1000mol k ·g-1) AgNO3 ( 0.1000mol k ·g-1) 镀银溶液 镀铜溶液 四、实验步骤 一、电极的制备 1.银电极的制备 将欲用的两只 Pt 电极(一个电极 Pt 较短,作为阳极, 另一个电极作为阴极, 用于镀银) 浸入稀硝酸溶液片刻, 取出用蒸馏水洗净。 将洗净的电极分别插入盛 有镀银液( AgNO 3 3g ,浓氨水, KI 60g )中,控制电流为 0.3mA ,电镀 1h ,得 白色紧密的镀银电极一只。 2. Ag-AgCl 电极制备 在精确度 KCl 饱和溶液

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