实验十三 丙酮碘化反应资料讲解
实验十三丙酮碘化反
应
丙酮碘化反应
一、实验目的
（1）通过实验加深对复杂反应特征的理解。
（2）测定酸催化时丙酮碘化反应的速率常数。
（3）掌握72光栅分光光度计的使用方法。
二、实验原理
不同的化学反应其反应机理是不相同的。按反应机理的复杂程度之不同可以将反应分为基元反应（简单反应）和复杂反应两种类型。简单反应是由反应物粒子经碰撞一步就直接生成产物的反应。复杂反应不是经过简单的一步就能完成的，而是要通过生成中间产物的许多步骤来完成的，其中每一步都是一个基元反应。常见的复杂反应有对峙反应（或称可逆反应，与热力学中的可逆过程的含义完全不同）。平行反应和连续反应等。
丙酮碘化反应是一复杂反应，反应方程式为：
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收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 H +是催化剂，由于反应本身能生成H +，所以，这是一个自动催化反应。一般认为该反应的反应机理包括下列两步：
这是一个连续反应。反应（1
）是丙酮的烯醇化反应，它是一个可逆反应，进行得很慢。反应（2）是烯醇的碘化反应，它是一个快速且能进行到底的反应。由于反应（1）速率很慢，而反应（2）的速率又很快，中间产物烯醇一旦生成又马上消耗掉了。根据连续反应的特点，该反应的总反应速率由反应（1）所决定，其反应的速率方程可表示为：
式中C A 为丙酮的浓度；C D 为产物碘化丙酮的浓度；C H+为氢离子的浓度；K 为丙酮碘化反应的总的速率常数。
由反应（2）可知，如果测得反应过程中
各时间碘的浓度，就可以求出。由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带，所以本实验可采用分光光度法来测定不同时刻反应物的浓度。
若在反应过程中，丙酮的浓度为0.1～0.6mol·dm-3，酸
的浓度为0.05
～0.5mol·dm-3时，可视丙酮与酸的浓度为常
数。将（3）式积分得：
按朗怕-
比耳定律，若指定波长的光通过碘溶液后光强
为I，通过蒸馏水后的光强为
I0，则透光率可表示为：
并且透光率与碘的浓度有如下关系：
式中，l为比色皿光径长度；
K'，是取10为底的对数时
的吸收系数。又因，积分后可得：
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碘钟反应实验报告
碘钟反应 实验目的 1.了解浓度、温度对反应速率的影响。 2.学习测定K2S2O8氧化KI的反应速率常数及活化能的原理和方法。 3.练习用计算法、作图法处理实验数据。 二实验原理 水溶液中，K 2S 208与KI发生如下反应的离子方程式 S2O82- +2 1-= |2 + 2 SO42- 在温度和离子强度不变，反应速率与反应物浓度的关系可近似表示为即动力学方程: V = -d [S2O82-] /dt= k [S2O82-]m[ I -]n 通常人们认为S2O82-氧化I-通常经历两个步骤 S z O g2 + I = [IS2O8] 0000000000000 (1) [IS2O8^- + I- = 12 + 2 SO42-0 0000000 (2) 反应（1）为速控步骤，则其速率方程为 -d[S2O82-]/dt= k[S2O82-][l-] 若［I-］不变（［门＞＞［S2O82-］）则其速率方程为 -d[S2O82-] / dt= k i [S2O82-] k i= k［l-］,上述反应假定为准一级反应，则 In [S2O82-] = — k i t +ln [S2O82-] 0
以In ［S2O82-］对时间t作图，即可求得反应速率常数k 1
为了保持［I -］不变，本实验采用加入S 2O 32 方法: 2 S 2O 32-+ 12 = 2 1- + S 4O 62-此反应很快，可认为瞬间完成。由加入的 Na 2S 2O 3的体积及其浓度，可以算出每次溶液呈现蓝色时所消耗的 Na 2S 2O 3的量，从而求出此时刻的S 2O 82-，得到一系列K 2S 2O 8的浓度 及其对应的反应时间，从而求的速率常数k i ,改变反应温度，可求得 不同反应温度的k 1值，根据阿仑尼乌斯公式 K = Ae — Ea/RT 取对数 lnK = — Ea/RT+lnA 装置和流程简图 仪器： 恒温槽，电子秒表，微量注射器，量筒(10ml ),移液管(25ml , 10ml), 吸耳 球，环形搅拌器，大试管，容量瓶，烧杯 试剂： (K 2 S 2 O 8 0 .0 5 0 mol L-1) KI (0.01 2 5 mol L-1)淀粉(1%,W 流程： 1 .恒温槽调至所需温度，恒温。 2 .大试管装入2 5 ml 蒸馏水，10 恒温10分钟 K 2 S 20 8放入容量瓶中7恒温10分钟 3. 用微量注射器取3 0 0卩l Na2S 20 3注入大试管中，用环 形搅拌器 使其混合均匀。 4. 移液管取10 ml 已恒温K 2S 2 O 8注入大试管，流出一半时 计 时，至溶液颜色变蓝，暂停秒表，记下时间读数，立即再加 入3 0 0 卩l Na2S 20 3，搅拌溶液，开动秒表，继续计时 颜色变化暂停记 时，重复记五次。 以InK 对1/T 作图, 求出直线斜率，即可求得活化能 Ea (0. 10 0 mol L-1) Na 2S 2O 3 /V) ml KI 溶液，2 ml 淀粉液，7
丙酮碘化实验报告
“复杂反应------丙酮碘化反应”实验报告 刘若晴 2007011980 材 72 同组实验者姓名：穆浩远 实验日期：2008年9月22日 提交报告日期：2008年10月11日 带实验的老师或助教姓名：王 实验日期：2008年9月20日 1 引言（简明的实验目的/原理） 本实验的目的有（1）采用分光光度法测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率系数、反应级数和活化能。（2）通过本实验加深对复合反应特征的理解。（3）熟练掌握分光光度计的原理和使用方法。 只有少数化学反应是由一个基元反应组成的简单反应，大多数化学反应并不是简单反应，而是由若干个基元反应组成的复合反应。大多数复合反应的反应速率和反应物浓度间的关系，不能用质量作用定律表示。因此用实验测定反应速率与反应物或产物浓度间的关系，即测定反应对各组分的分级数，从而得到复合反应的速率方程，乃是研究反应动力学的重要内容。 对于复合反应，当知道反应速率方程的形式后，就可以对反应机理进行某些推测。如该反应究竟由哪些步骤完成，各个步骤的特征和相互联系如何等等。 实验测定表明，丙酮与碘在稀薄的中性水溶液中反应是很慢的。在强酸（如盐酸）条件下，该反应进行得相当快。但强酸的中性盐不增加该反应的反应速率。在弱酸（如醋酸）条件下，对加快反应速率的影响不如强酸（如盐酸）。 酸性溶液中，丙酮碘化反应是一个复合反应，其反应式为： + H +32332 (CH )CO+I CH COCH I+H +2I ??→－－ （1） 该反应由H +催化，而反应本身又能生成H +，所以这是一个H +自催化反应，其速率方程为： ()()()()()()3αβδ+ 3 -dc I -dc A dc E r ====kc A c I c H dt dt dt － － （2） 式中：r —反应速率； k —速率系数； ()c A 、()3c I －、()+ c H 、()c E —分别为丙酮、碘、氢离子、碘化丙酮的浓度， -3mol dm g ； α、β、γ—分别为反应对丙酮、碘、氢离子的分级数。 反应速率、速率系数及反应级数均可由实验测定。 丙酮碘化对动力学的研究是一个特别合适而且有趣的反应。因为3I －在可见光区有一个比较宽的吸收带，而在这个吸收带中，盐酸和丙酮没有明显的吸收，所以可以采用分光光度计测定光密度的变化（也就是3I －浓度的变化）来跟踪反应过程。
丙酮碘化反应数据处理
丙酮碘化反应 物理化学实验报告2010-05-09 18:29:22 阅读70 评论0 字号：大中小订阅 一、实验目的 1．利用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的反应级数、速度常数； 2．掌握分光光度计的使用方法； 二、实验原理 丙酮碘化反应是一复杂反应，反应方程式为： H+是反应的催化剂，因丙酮碘化反应本身有H+生成，所以，这是一个自动催化反应，又因为反应并不停留在生成一元碘化丙酮上，反应还继续下去。所以应选择适当的反应条件，测定初始阶段的反应。因碘溶液在可见光区有宽的吸收带，而在此吸收带中盐酸、丙酮、碘化丙酮和碘化钾溶液则没有明显的吸收，所以可采用分光光度计法直接观察碘浓度的变化，从而测量反应的进程。 根据公式：al=(lg100-lgT)/CI2 求得比色皿的al值 该反应的速率方程可表示为： v=dC E /dt = -dC A/dt = -dC I 2/dt = kC p A C q I 2 C r H+ 式中CE,CA,CI2,CH+ 分别为碘化丙酮，丙酮，碘，盐酸的浓度；k为速度常数；指数p,q,r分别为丙酮，碘和氢离子的反应 级数。 实验证实在本实验条件下，丙酮碘化反应对碘是零级反应，即q为零。所以， v= dC E /dt = kC p A C r H+ 对上式积分后可得： C E = kC p A C r H+ t + C 又由于dC E /dt = -dC A/dt = -dC I 2/dt A = alC I2( 比尔-兰伯定理：A为吸光度；T为透光度) A = -lg T al=(lg100-lgT)/C I2 得：lg T = k(al) C p A C r H+ t + B 由lgT对t做图，通过其斜率m可求得反应速度，即：m=k(al) C p A C r H+ 又有：v =m/(al)
物理化学实验总结与心得
物化实验总结与心得 闽江学院化学与化学工程系120101202242 朱家林 时间过的很快，一个学期的物化实验已经结束了。经过一个学期的物化实验的学习，学到了很多专业知识和实验基本操作，以及很多做人做事的技巧和态度。物化实验是有用的，也是有趣的，物理化学实验涉及到了化学热力学、化学动力学、电化学、表面化学。一下，简单的回顾一下本学期的十四个物化实验。 实验一、燃烧热的测定 用氧弹卡计测定萘的燃烧热；了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别；了解卡计中主要部分的作用。掌握卡计的实验技术；学会用雷诺图解法校正温度变化。热是一个很难测定的物理量，热量的传递往往表现为温度的改变。而温度却很容易测量。如果有一种仪器，已知它每升高一度所需的热量，那么，我们就可在这种仪器中进行燃烧反应，只要观察到所升高的温度就可知燃烧放出的热量。根据这一热量我们便可求出物质的燃烧热。试验中要注意：压片时应将Cu-Ni合金丝压入片内；氧弹充完氧后一定要检查确信其不漏气，并用万用表检查两极间是否通路；将氧弹放入量热仪前，一定要先检查点火控制键是否位于“关”的位置。点火结束后，应立即将其关上。氧弹充氧的操作过程中，人应站在侧面，以免意外情况下弹盖或阀门向上冲出，发生危险。 实验二、液体饱和蒸汽压的测定 明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系棗克劳修斯-克拉贝龙方程式；用等压计测定不同温度下苯的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术；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。测定前必须将平衡管a,b段的空气驱赶净。冷却速度不应太快，否则测得的温度将偏离平衡温度。如果实验过程中，空气倒灌，则实验必须重做。在停止实验时，应该缓慢地先将三通活塞打开，使系统通大气，再使抽气泵通大气（防止泵中油倒灌），然后切断电源，最后关闭冷却水，使装置复原
丙酮碘化实验报告
丙酮碘化实验报告 姓名:团团1372 学号:200800 物化实验第九组 08 级10-24 实验二十二丙酮碘化 【实验目的】 1. 测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率常数及活化能。 2. 初步认识复杂反应机理，了解复杂反应的表观速率常数的求算方法。【实验原理】一般认为按照两步进行: 第一步为丙酮烯醇化反应，其速率常数较小，可逆反应(速控步骤) 第二步是烯醇碘化反应，它是一个快速的且能进行到底的反应。 由此，丙酮的烯醇化反应的速率取决于丙酮及氢离子的浓度，如果以碘化丙酮浓度的增加来表示丙酮碘化反应的速率，则此反应的动力学方程式可表示为: 式中，C为碘化丙酮的浓度;C为氢离子的浓度;C为丙酮的浓度;k表示丙酮碘化反应总的EH+A 速率常数。由第二步反应可知，则本实验利用分光光度计时刻监测丙酮碘化反应过程中碘的浓度，从而求出反应的速率常数。若在反应过程中，丙酮的浓度远大于碘的浓度且催化剂酸的浓度也足够大时，则可把丙酮和酸的浓度看作不变，则可得:
按照朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律:透光率可表示为: 透光率与碘的浓度之间的关系可表示为: 综上两式可得: 由lgT对t作图可得一直线，直线的斜率为kεlCC。式中εl可通过测定一已知浓度AH+ 的碘溶液的透光率，由(7)式求得，当C与C浓度已知时，只要测出不同时刻 丙酮、酸、碘AH+ 的混合液对指定波长的透光率，就可以利用上式求出反应的总速率常数k。 由两个或两个以上温度的速率常数，就可以根据阿累尼乌斯(Arrhenius)关系 式估算反应的活化能。 姓名:团团1372 学号:200800 物化实验第九组 08 级10-24 【仪器试剂】 分光光度计1套;容量瓶(50mL)3只;超级恒温槽1套;带有恒温夹层的比色皿1个;移 -3-3液管(10mL)3只. 碘溶液(=0.01979mol?dm);标准盐酸溶液(1.869mol?dm);丙酮溶液CI2 -3(1.9994mol?dm)。 【实验步骤】 1、打开恒温槽设定温度为30?0.1?。
物理化学实验练习题全解
物理化学实验复习 一、选择题 1. 电导率仪在用来测量电导率之前, 必须进行： (A) 零点校正 (B) 满刻度校正 (C) 定电导池常数 (D) 以上三种都需要 2.在测定Ag│AgNO3(m) 的电极电势时，在盐桥中哪一种电解质是可以采用的？ (A) KCl （饱和） (B) NH4Cl (C) NH4NO3 (D) NaCl 3.用惠斯顿电桥法测定电解质溶液的电导，电桥所用的电源为： (A) 220 V ，50 Hz市电 (B) 40 V直流电源 (C) 一定电压范围的交流电，频率越高越好 (D) 一定电压范围1000 Hz左右的交流电 4. pH计是利用下列哪种电学性质测定水溶液中氢离子的活度： (A) 电导 (B) 电容 (C) 电感 (D) 电位差 5.惠斯登电桥是测量哪种电学性质的？ (A) 电容 (B) 电位 (C) 电阻 (D) 电感 6.用对消法测量可逆电池的电动势时，如发现检流计光标总是朝一侧移动，而调不到指零位置，与此现象无关的因素是： (A) 工作电源电压不足 (B) 工作电源电极接反 (C) 测量线路接触不良 (D) 检流计灵敏度较低 7.常用酸度计上使用的两个电极是： (A) 玻璃电极，甘汞电极 (D) 氢电极，甘汞电极 (C) 甘汞电极，铂电极 (D) 铂电极，氢电级 8.用补偿法测可逆电池电动势，主要为了： (A) 消除电极上的副反应 (B) 减少标准电池的损耗 (C) 在接近可逆情况下测定电池的电动势 (D) 简便易测 1
9.在使用电位差计测电动势时, 首先必须进行“标淮化”操作, 其目的是： (A) 校正标准电池的电动势 (B) 校正检流计的零点 (C) 标定工作电流 (D) 检查线路是否正确 10.用对消法测得原电池Zn│ZnSO4(a1)‖KCl(a2)│Ag—AgCl(s) 的电动势与温度关系为E/V=1.0367-5.42×10-4(T/K-298) 则反应Zn+2AgCl(s)=2Ag+ZnCl2 在293.2 K时的焓变为： (A) 169.9 kJ·mol-1(B) -169.9 kJ·mol-1 (C) -231.3 kJ·mol-1(D) 231.3 kJ·mol-1 11.某同学用对消法测得电池Zn│ZnSO4(0.1000mol·kg-1)‖KCl(1.0000mol·kg-1)│Ag—AgCl(s)的电动势与温度的关系为：E/V=1.0367-5.42×10-4(T/K-298)则298 K时，该电池的可逆热效应为 (A) -31.2 kJ (B) -200.1 kJ (C) 31.2 kJ (D) 200.1 kJ 12.多数情况下, 降低液体接界电位采用KCl盐桥, 这是因为： (A) K+, Cl- 的电荷数相同，电性相反 (B) K+, Cl- 的核电荷数相近 (C) K+, Cl- 的迁移数相近 (D) K+, Cl- 的核外电子构型相同 13.对消法测原电池电动势, 当电路得到完全补偿, 即检流计指针为0 时, 未知电池电动势E x (电阻丝读数为AB)与标准电池电动势E s (电阻丝读数为Ab )之间的关系为： (A) E x＝R R Ab AB ·E s(B) E x＝ R R AB Ab ·E s (C) E x＝R R AB Bb ·E s(D) E x＝ R R Bb AB ·E s 14.有人希望不用量热法测定反应2Ag++Sn2+=2Ag+Sn4+的热效应, 若用电化学方法, 应选用下列哪一个电池? (A) Ag—AgCl│KCl(a1)‖AgNO3(a2)│Ag(s) (B) Ag(s)│AgNO3(a1)‖Sn4+(a2),Sn(a3)│Pt(s) (C) Pt(s)│Sn4+(a1),Sn2+(a2)‖Ag+(a3)│Ag(s) (D) Ag(s)│Ag+(a1)‖Sn4+(a2),Sn2+(a3)│Sn(s) 15.饱和标准电池在20℃时电动势为： (A) 1.01845 V (B) 1.01800 V (C) 1.01832 V 2
碘钟反应实验报告
碘钟反应实验报告 班级：高二理十 实验员：江嘉伟曹俊章和毅方蕾潘隽晗谢辰谢延靖朱海蓓朱正真方屹舟方杜娟指导老师：蔡建 实验时间：2017年12月 一、实验目的 掌握碘钟反应反应过程及原理。 二、实验器材 29%过氧化氢溶液、丙二酸、硫酸锰、可溶性淀粉、碘酸钾、1mol/L硫酸。 三、实验步骤 1.配置甲溶液：量取97ml29％过氧化氢溶液转移入250ml容量瓶里，用蒸馏水稀释至刻 度。 2.配置乙溶液：分别称取 3.9g丙二酸、0.76g硫酸锰病5溶于适量水中。另称0.075g可溶 性淀粉溶于50ml沸水中。将三者转移入250ml容量瓶里，用蒸馏水稀释至刻度。 3.配置丙溶液：称取10.75g碘酸钾溶于适量热水中，再加入20ml1mol/L硫酸溶液酸化， 转移入250ml容量瓶里，用蒸馏水稀释至刻度。 4.将甲、乙、丙三组溶液以等体积混合在锥形瓶中，观察现象。 四、实验现象 混合后产生大量微小气泡，且反应液由无色变为琥珀色，几秒后褪为无色，接着又变为琥珀色且逐渐加深，随机变为蓝紫色，几秒后又褪为无色，呈周期性变化。经测定，振荡周期约为11秒，持续时间约为10分钟。 五、实验原理 首先在酸性溶液中，碘酸根氧化过氧化氢得碘离子、水和氧气。（气体符号省略，下同）IO3-+3H2O2==I -+3H2O+3O2 同时，二价锰离子具有较强的还原性，可以还原过氧化氢，生成琥珀色的三价锰离子，于是溶液呈琥珀色。反应刚开始时，浓度较低的碘离子也参与反应并被氧化为碘。 2Mn2++2H2O2+4H++2I-==2Mn3++4H2O+I2 生成的碘会与具有活泼α-H的丙二酸反应，结果是碘取代了丙二酸中的α-H。 I2+HOOCCH2COOH==I-+H++HOOCHICOOH 溶液中存在的三价锰离子此时会将碘代丙二酸氧化成二氧化碳，观察到的大量气泡就是二氧化碳和第一步产生的氧气。随着反应进行，三价锰离子消耗殆尽，溶液渐渐褪成无色。 4Mn3++HOOCCHICOOH+2H2O==2CO2+HCOOH+4Mn2++5H++I- 当碘离子浓度达到一定程度时便会和碘酸根发生归中反应得到碘，碘与淀粉形成蓝紫色包合物，此时观察到溶液显蓝紫色。 5I-+IO3-+6H+==3I2+3H2O 此时碘又会继续和丙二酸反应，重复上述步骤，于是有“无色――蓝紫色――琥珀色”的周期
复杂反应——丙酮碘化反应
复杂反应——丙酮碘化反应 姓名：*** 学号：2015012*** 班级：化学**班 实验日期：2018年4月4日提交报告日期：2018年4月6日 带课老师/助教：*** 1 引言（简明的实验目的/原理） 2 实验操作 2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图 计算机与接口1套，722S型分光光度计（比色皿2个），恒温槽1套，10mL刻度移液管1支，5mL 刻度移液管3支，25mL容量瓶1个，镊子，洗瓶，滴管。 0.02145mol·L-1碘溶液，2.500mol·L-1丙酮溶液，1.075mol·L-1HCl溶液，去离子水。 2.2 实验条件 实验室室温：15.5℃；气压：102.64kPa。 2.3 实验操作步骤及方法要点 1. 准备： 检查仪器、药品，接通电源。将装有碘溶液、丙酮溶液、盐酸溶液和去离子水的玻璃瓶放入恒温槽中恒温。打开恒温槽电源，设定恒温槽温度在25℃。 2. 设定分光光度计： 开启分光光度计和电脑。打开分光光度计控制软件，点击右方“联机”连接仪器。在“功能选择”菜单中选择“定点扫描”。通过拉动样品架拉杆，使得下方样品仓对准分光光度计光路。仪器预热10min后，点击“调0”，放入黑色塑料块挡住光路，点击确定，等待调0完毕；取出黑色塑料块，点击“调100”，放入装有去离子水的比色皿作为空白，点击确定，等待调100完毕。 3. 测定ε(I3-)L值：
用5 mL带刻度移液管移取2.5 mL碘溶液于25 mL棕色容量瓶中，用恒温槽中的去离子水稀释至刻度，摇匀。润洗比色皿3次，加入碘溶液至大约2/3容量，放入分光光度计样品仓，点击右方“数据选取”，即显示碘溶液吸光度值，保存数据。 注：依据原理，在实验条件（565nm）下，ε(I3-)=ε(I2)，为了书写方便，下文简记为ε，即ε=ε(I3-)=ε(I2)。 4. 测定反应速率： 按照表1，用移液管快速移取相应体积的三种溶液于容量瓶中（碘溶液最后加入），滴管移取恒温去离子水稀释至刻度，摇匀，润洗比色皿3次，加入混合溶液至大约2/3容量，放入分光光度计样品仓。 在“功能选择”菜单中选择“时间扫描”，点击右方“参数设置”，“时间”设定为20分（可根据实验情况终止数据采集），“测量模式”改为“吸光度”，点击“确定”。点击右方“开始”，开始数据采集。可通过“坐标扩展”修改横纵轴上下限。采集合适时间后，点击右方“停止”，保存数据并导出到Excel。 表1 反应溶液的配比表 序号温度碘溶液V/mL 丙酮溶液V/mL 盐酸溶液V/mL I 25℃ 5 5 5 II 25℃ 5 2.5 5 III 25℃ 5 5 2.5 IV 25℃7.5 5 5 V 35℃7.5 5 5 5. 结束实验，关闭仪器，收拾实验台。 注意事项： 1. 测定波长必须保持565nm，否则影响结果准确性，光谱仪上不要放物品，避免误触旋钮改变波长； 2. 配液要快，碘液要最后加入，碘会刺激呼吸道，眼睛粘膜，含碘废液瓶须加塞，并及时处理； 3. 使用分光光度计时，注意确认光路通畅，实验中避免触碰拉杆改变其位置，比色皿装液不宜太满。 3 结果与讨论 3.1 原始实验数据 3.1.1 εL值的测定 所用碘液被稀释了10倍，故c(I2)=0.002145mol·L-1；分光光度计测定吸光度A=0.3665。 3.1.2 反应速率的测定 第I~V组实验的吸光度-时间曲线（A-t曲线）如图1~图5。
物理化学实验试题1
物理化学基础实验试卷 姓名学号年级专业 注意：1．填空和选择直接写在试卷上，简答题写在答题纸上，注意要写清题号。 2．考试时间为100分钟。 3．交卷一定要将试卷，答题纸和草纸一起上交，否则试卷作废。 一、填空（30分） 1．如果遇到有人触电，应首先，然后进行抢救。另外不能用去试高压电。 2．若电气系统或带电设备着火，应先，再用沙土、灭火器或灭火器灭火，决不能用水和灭火器灭火，因为他们导电。 3．普通恒温槽的六个组成部分、、 、、、。4．实验室测定温度常用的测温计有温度计，贝克曼温度计、温度计温度计和电阻温度计。 5．测定燃烧热实验中，打开氧弹的盖子后，发现里面有一些炭黑，这是由于，造成这种现象的原因是、。 6．氧气的钢瓶瓶身是色，标字是色；氮气的钢瓶瓶身是色，标字是色；氢气的钢瓶瓶身是色，标字是色。 7．凝固点降低法测定分子量仅适用于溶液。 8．在液体饱和蒸汽压的测定实验中，发生空气倒灌的原因是。 9．差热分析是测量试样与参比物的温差随温度变化的关系。参比物是 物质，选择的原则是、、
等与被测试样基本相同。 10．丙酮碘化实验中，由于在可见光区有一个比较宽的吸收带，所以实验可采用来测定反应的速率常数。 11．在E-pH曲线测定中，称量要快是因为；滴加碱要注意。 12．在电泳实验中，实验测定的数据有、、、、需在手册上查出的数据有、。13．用乌氏粘度计测量第三个溶液的流出时间时，如忘了使毛细管末端通大气，则测得的相对粘度。 14．最大气泡法测表面张力，连泡的原因是毛细管，压差太小的原因是。 15．旋光仪的光源是，在旋光仪目镜视野中为时进行读数。 16．在磁化率的测定实验中，处理数据时磁场强度的数值用标定。 二、选择题（30分） 1．在用氧弹式量热计测定苯甲酸的燃烧热的实验中哪个操作不正确（）（A）在氧弹输充入氧气后必须检查气密性 （B）量热桶内的水要迅速搅拌，以加速传热 （C）测水当量和有机物燃烧时，一切条件应完全一样 （D）时间安排要紧凑，主期时间越短越好，以减少体系与周围介质发生热交换 2．在燃烧热的测定实验中,我们把（）作为体系 （A）氧弹（B）氧弹式量热计 （C）氧弹和量热桶内的水（D）被测的燃烧物 3．欲测定923K左右的温度，可选用（） （A）水银玻璃温度计（B）铜—康铜热电偶 （C）热敏电阻（D）铂电阻温度计 4．双液系相图测定实验中，阿贝折光仪使用什么光源？（）
碘钟反应_-_zh
碘钟反应 一、实验目的 1．掌握“碘钟”反应的原理。学会运用“碘钟”反应设计动力学实验的方法。 2．测定过硫酸根与碘离子的反应速率常数．反应级数和反应活化能. 二、实验原理 在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应： 22284332S O I SO I --- -+=+ (1) 为了能够测定一定时间（Δt ）内S 2O 82-浓度的变化量，在混合过二硫酸铵、碘化钾溶液 的同时加入一定体积已知浓度并含有淀粉（指示剂）的Na 2S 2O 3 溶液，在式（1）进行的同时，有下列反应进行： 222334623S O I S O I ----+=+ (2) 反应（2）进行得非常快，而反应（1）却缓慢得多，故反应（1）生成的I 3 -立即与S 2O 32-作用生成无色的S 4O 62-和I ?，因此反应开始一段时间内溶液无颜色变化，但当Na 2S 2O 3耗尽，反应（1）生成的微量碘很快与淀粉作用，而使溶液呈现特征性的蓝色。由于此时（即Δt ） S 2O 32-全部耗尽，所以S 2O 82-的浓度变化相当于全部用于消耗Na 2S 2O 3。由上可知，控制在每个反应中硫代硫酸钠的物质的量均相同，这样从反应开始到出现蓝色的这段时间可作为反应初速的计量。由于这一反应能显示自身反应进程，故称为“碘钟”反应。 1、反应级数和速率常数的确定 当反应温度和离子强度相同时，(1)式的反应速率方程可写为： 222828[][][]m n d S O k S O I dt ----= (3) 在测定反应级数的方法中，反应初速法能避免反应产物的干扰求的反应物的真实级数。 如果选择一系列初始条件，测得对应于析出碘量为Δ[I 2]的蓝色出现的时间Δt ，则反应的初始速率为： 22833[][][] d S O d I I dt dt t ---?-== ? (4) 根据(2)式的反应计量关系结合硫代硫酸钠的等量假设，可知 2323[]2[] I S O t t --??= ?? (5) 根据(3)(4)(5)可知， 2223282[] [][]m n S O k S O I t ---?=? (6) 移项，两边取对数可得 2282231ln ln ln[]ln[]2[] k m S O n I t S O ---=++?? (7) 因而固定[]I -，以1 ln t ?对ln 228[]S O -作图，根据直线的斜率即可求出m ；固定228[]S O -，同理可以求出n 。然后根据求出的m 和n ，计算出在室温下“碘钟反应”的反应速率常数k 。 2、反应活化能的确定
丙酮碘化反应速率常数的测定讲义
丙酮碘化反应速率常数的测定 一、实验目的 1、掌握利用分光光度法测定酸催化时丙酮碘化反应速度常数及活化能的实验方法。 2、加深对复杂反应特征的理解。 二、实验原理 酸溶液中丙酮碘化反应是一个复杂反应，反应方程为： CH 3H 3C O +I 2 H + CH 2I H 3C O +I -+H + H +是反应的催化剂，由于丙酮碘化反应本身生成H +，所以这是一个自动催化反应。 实验测定表明，反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。反应式中包含产物，其动力学方程式为： r q p A A H c I c kc dt I dc dt dc )()()(22+=-=- =υ （1） 式中υ为反应速率，A c 、)(2I c 、)(+ H c 分别为丙酮、碘、盐酸的浓度（mol/L ），κ为反应速率常数，p 、q 、r 分别为丙酮、碘和氢离子的反应级数。速率、速率常数和反应级数均可由实验测定。 实验证明丙酮碘化反应是一个复杂反应，一般认为可分成两步进行，即： H + 2 C CH 2 H 3C OH C CH 2 H 3C O （ i ） C H 3C O C CH 2 H 3C OH I 2 CH 2I I - k 3 (ii) 反应(i)是丙酮的烯醇化反应，反应可逆且进行的很慢。反应(ii)是烯醇的碘化反应，反应快速且能进行到底。因此，丙酮碘化反应的总速度可认为是由反应(i)所决定。丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级，故碘的浓度对反应速率没有影响，即动力学方程中q 为零，原来的速率方程可写成： r p A I H c kc dt dc )(2+=- =υ (2)
由于反应并不停留在一元碘化丙酮上，还会继续反应下去，故采取初始速率法，因此丙酮和酸应大大过量，而用少量的碘来限制反应程度。这样在碘完全消耗之前，丙酮和酸的浓度基本保持不变。由于反应速率与碘浓度无关（除非在酸度很高的情况下），因而直到碘全部消耗前，反应速率是常数。即： 常数==- =+r p A I H c kc dt dc )(2υ （3） 因此，将)(2I c 对时间t 作图为一直线，直线斜率即为反应速率。 为了测定指数p ，需要进行两次实验。先固定氢离子的浓度不变，改变丙酮的浓度，若分别用I 、II 表示这两次实验，使)(II A c =u )(I A c ，)(+ II H c = )(+ I H c ，由式子（3）可得： p I p I p p I r I p II r II p I II u A C A C u H C A kC H C A kC ===++ ) ()()()()()(υυ （4） u p I II lg lg =υυ （5） u p I II lg /lg υυ= （6） 同样方法可以求指数r 。使)(II A c =)(I A c I ，)(+ II H c =w )(+ I H c ，可得出： w r I III lg /lg υυ= (7) 根据式子(2)，由指数、反应速率和浓度数据就可以计算出速率常数κ。由两个温度下的速率常数，由阿累尼乌斯公式: 1 21221lg 303.2k k T T T T R E -= (8) 求得化学反应的活化能E 。 因碘溶液在可见区有宽的吸收带，而在此吸收带中，盐酸、丙酮、碘化丙酮和碘化钾溶液则没有明显的吸收，所以可采用分光光度法直接测量碘浓度的变化,以跟踪反应进程。在本实验中，通过测定溶液510nm 光的吸收来确定碘浓度。溶液的吸光度A 与浓度c 的关系为： A=Kcd (9) 其中A 为吸光度，K 为吸光系数，d 为溶液厚度，c 为溶液浓度（mol/L ）。在一定的溶质、
丙酮碘化反应
物理化学实验丙酮碘化反应动力学C202 2010-03-29 T= P= 一、实验目的 1.根据实验原理由同学设计实验方案，包括仪器、药品、实验步骤等 2.测定反应常数k、反应级数n、活化能Ea 3.通过实验加深对复杂反应的理解 二、实验原理 丙酮碘化反应是一个复杂反应，其反应式为： 实验测定表明，反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。反应式中包含产物，故本反应是自催化反应，其动力学方程式为： -dC A/dt=-dC/dt=kC AαC HβCγ 式中C为各物质浓度（mol/L）,k为反应速率常数或反应比速，指数为反应级数n。 丙酮碘化反应的反应机理可分为两步： 第一步为丙酮烯醇化反应，其速率常数较小，第二部是烯醇碘化反应，它是一个快速的且能进行到底的反应。用稳态近似法处理，可以推导证明，当k2C H>>k3C I时，反应机理与实验证明的反应级数相符。 丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级，级碘的浓度对反应速率没有影响，原来的速率方程可写成 -d C/dt=kC AαC Hβ 为了测定α和r，在C A>> C、C H>>C2及反应进程不大的条件下进行实验，则反应过程中，C A和C H可近似视为常数，积分上式的： C=- kC AαC Hβt+A’ C以对t作图应为直线。与直线的斜率可求得反应速率常数k及反应级数n。 在某一指定的温度下，进行两次实验，固定氢离子的浓度不变，改变丙酮的浓度，使其为C A=mC A，根据-d C/dt=kC AαC Hβ得：n B=(lg(r i/r j))/lgm 若测得两次反应的反应速率，即求得反应级数p。用同样的方法，改变氢离子的浓度，固定丙酮的浓度不变，也可以得到对氢离子的反应级数r。 若已经证明：p=r=1，q=0，反应速率方程可写为：-dC/dt=kC A C H在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件下，反应过程的氢离子可视为不变，因此，反应表现为准一级反应或假一级反应：-dC/dt=k'C A式中k'=k C H，k'为与氢离子浓度有关的准反应比速。 设丙酮及碘的初始浓度为C A0、C0.侧有：C A= C0-（C0- C）由数学推导最终可得： C= - C A0 k't+ C A0C'+ C0 若在不同的时刻t，测得一系列C，将其对t作图，得一直线,斜率为- C A0 k'，即可求得k'的值。在不同的氢离子浓度下，k’值不同。 分光光度法，在550 nm跟踪I2随时间变化率来确定反应速率。 三、仪器及药品 721分光光度计1套丙酮标准液*L-1)
实验十一丙酮碘化反应级数的测定
丙酮碘化反应级数的测定 一、 目的要求 1. 掌握用孤立法确定反应级数的方法。 2. 测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数。 3. 通过本实验加深对复杂反应特征的理解。 4. 掌握722s 型分光光度计的基本原理及使用方法。 二、 实验原理 大多数化学反应是复杂反应，其中包含了许多个基元反应，反应级数是根据实验的结果而确定的，并不能从化学计量方程式简单的利用质量作用定律推得。反应级数的确定是很重要的，它不仅告诉我们浓度是怎样影响反应速度，从而通过调整浓度来控制反应速度，而且可以帮助我们推测反应机理，了解反应真实过程。 确定反应级数的方法通常有孤立法（微分法）、半簑期法、积分法，其中孤立法是动力学研究中的常用方法。本实验用孤立法确定丙酮碘化反应级数，从而确定丙酮碘化反应速率方程。 酸催化的丙酮碘化反应是一个复杂反应，初始阶段反应为： + H -+ 33232CH COCH +I CH COCH I +I +H H +是反应的催化剂，因丙酮碘化反应本身有H +生成，所以，这是一个自催化反应。设反应动力学方程为： 2+2I I H x y z dc kc c c dt - =A （1） 式中：c A ，+H c ，2I c 分别为碘化丙酮（A ）、丙酮、碘、盐酸的浓度，mo l ·L -1 ；x ， y ，z 分别代表丙酮、氢离子、碘的反应级数，k 为速率系数。将上式两边取对数得： 2 +2I A I H lg lg lg lg lg dc k x c y c z c dt ?? - =+++ ??? (2) 从上式可以看出，反应级数,,x y z 分别是2I lg dc dt ?? - ??? 对A lg c 、+H lg c 、2I lg c 的偏微 分，如果用图解法，我们可以这样处理：在三种物质中，固定两种物质的浓度，配 制出第三种物质浓度不同的一系列溶液，以2 I lg dc dt ?? - ??? 对该组分浓度的对数作图，所得斜率即为该物质在此反应中的反应级数。
物理化学实验思考题答案
物理化学实验思考题答案
【转载】物理化学实验思考题答案 思考题 实验一燃烧热的测定 1. 在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？ 提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。 2. 固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？ 提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?
提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？ 提示：阅读《物理化学实验》教材P217-220 实验二凝固点降低法测定相对分子质量 1. 什么原因可能造成过冷太甚？若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还是偏高？由此所得萘的 相对分子质量偏低还是偏高？说明原因。 答：寒剂温度过低会造成过冷太甚。若过冷太甚，则所测溶液凝固点偏低。根据公式和可知由于溶液凝固点偏低，?T f偏大，由此所得萘的相对分子质量偏低。 2. 寒剂温度过高或过低有什么不好？ 答：寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象，也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象，
碘钟反应实验报告
碘钟反应 一实验目的 1．了解浓度、温度对反应速率的影响。 2．学习测定K2S2O8氧化KI 的反应速率常数及活化能的原理和方法。 3．练习用计算法、作图法处理实验数据。 二实验原理 水溶液中，Ｋ2Ｓ2Ｏ8与KI发生如下反应的离子方程式 S2O82-＋２I-＝I２＋２SO４2- 在温度和离子强度不变，反应速率与反应物浓度的关系可近似表示为即动力学方程： ?Ｖ＝-d [S2O82-]／dt＝k [S2O82-]m[Ｉ-]n 通常人们认为S2O82-氧化I-通常经历两个步骤 S2O82-＋I-＝[IS2O8]３-。。。。。。。。。。。。。（１） [IS2O8]３-＋I- ＝I２＋２SO４2-。。。。。。。。（２） 反应（１）为速控步骤，则其速率方程为 -d[S2O82-]／dt＝k[S2O82-][I-] 若[I-]不变（[I-] > >[S2O82-]）则其速率方程为 -d[S2O82-]／dt＝k１[S2O82-] k１＝k[I-]，上述反应假定为准一级反应，则 ㏑[S2O82-] ＝－k１t＋㏑[S2O82-]０ 以㏑[S2O82-] 对时间t作图，即可求得反应速率常数k１
为了保持[I-] 不变，本实验采用加入S2O３2方法： ２S2O３2-＋I２＝２I-＋S４O６2- 此反应很快，可认为瞬间完成。由加入的Na2S2O3的体积及其浓度，可以算出每次溶液呈现蓝色时所消耗的Na2S2O3的量，从而求出此时刻的S2O82-，得到一系列K2S2O8的浓度及其对应的反应时间，从而求的速率常数k1，改变反应温度，可求得不同反应温度的k1值，根据阿仑尼乌斯公式Ｋ=Ａｅ－Ea/RT 取对数㏑Ｋ＝－Ea/RT＋㏑Ａ 以㏑Ｋ对1/T 作图，求出直线斜率，即可求得活化能Ea 三装置和流程简图
丙酮碘化反应的速率方程实验报告(仅供参考)
实验五 丙酮碘化反应的速率方程 一． 实验目的 1． 掌握用孤立法确定反应级数的方法； 2． 测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数； 3． 通过本实验加深对复杂反应特征的理解。 二． 实验原理 孤立法，即设计一系列溶液，其中只有某一种物质的浓度不同，而其他物质的浓度均相同，借此可以求得反应对该物质的级数。同样亦可得到各种作用物的级数，从而确立速率方程。 丙酮碘化是一个复杂反应，其反应式为 CH 3 C O CH 3+I 2 CH 3 C CH 2I O +H ++I -H + 设丙酮碘化反应速率方程式为： z I y HCL x COCH CH I C C kC dt dC 2 332??=- （1） 式中k 为反应速率常数，指数x 、y 、z 分别为丙酮，酸和碘的反应级数。将该式取对数后可 得： 2332 lg lg lg lg lg I HCL OCH CH I C z C y C x k dt dC +++=??? ? ??- （2） 在上述三种物质中，固定其中两种物质的浓度，配置第三种物质浓度不同的一系列溶液，则反应速率只是该物质浓度的函数。以lg(-dC 碘/dt)对该组分浓度的对数作图，所得直线即为该物质在此反应中的反应级数。同理，可得其他两个物质的反应级数。 碘在可见光区有很宽的吸收带，可用分光光度计测定反应过程中碘浓度随时间变化 的关系。按照比尔定律可得： 20lg lg A I abC I I T =??? ? ??-=-= （3） 式中A 为吸光度，T 为透光率，I 和I 0分别为某一特定波长的光线通过待测溶液和空白溶液后的光强，a 为吸光系数，b 为样品池光径长度，以A 对时间t 作图，斜率为ab(-dC 碘/dt).测得a 和b ，可算出反应速率。 若C 丙酮≈C HCl ﹥﹥C 碘 ，发现A 对t 作图后得一直线。显然只有在(-dC 碘/dt)不随时间 改变时才成立，意味着反应速率与碘的浓度无关，从而得知该反应对碘的级数为零。 当控制碘为变量时，反应过程中可认为丙酮和盐酸的浓度不变，又因为z 为0，则由（2）积分可得： ）（酸丙碘碘12y x 21t C C t kC C -=-
物理化学实验考题01-06
物理化学实验考题01-06
物理化学部分 一、饱和蒸气压 1．断开机械泵的电源之前，一定要使安全瓶的活塞通_____后，方可断电源, 否则停机后机械泵内的油会倒吸入安全瓶中。 答：大气 2. 实验室最常用的是福廷式气压计，其刻度是以温度等于 273 K，纬度 45℃海平面的高度为标准的，所以气压计上直接读出的数值必须经过，，和等的校正后方才正确，在精密的工作中，必须进行上述校正工作。 答：仪器误差, 温度, 海拔高度, 纬度 3.液体饱和蒸气压与温度的关系可用Clausius-Clapeyron方程表示，该方程在什么条件下才能应用？ 答：该方程的应用条件有三：①有一相是气相的纯物质的两相平衡封闭系统。②液固相体积忽略不计③气体看成理想气体。 4．测定液体饱和蒸气压的方法常用的 有，， ; 等压管上配置冷凝器其作用是。 答：饱和气流法；动态法；静态法；冷凝水蒸气二、双液系气液平衡相图
1. 在双液系气液平衡相图实验中，用来测量气液两相平衡温度的温度计位置应在（ C ） A. 气相中 B. 液相中 C. 一半浸在液面下,一半露在蒸气中 D. 任意位置 2．测量双液系沸点时，什么时候读数最好？( B ) A. 液体刚沸腾时 B. 温度计的读数稳定时 C. 长时间沸腾后 D. 收集室小球D中有液体产生时 3．双液系的沸点不仅与外压有关，还与双液系的有关。 答：组成 4．液体的沸点是指液体的蒸气压与相等时的温度。 答：外压 5．在测定二组分完全互溶体系的沸点－组成图的实验中，测定平衡时气、液两相的组成常用的仪器是，直接测定的物理量是。答：阿贝折光仪；折射率 三、凝固点降低测量分子摩尔质量 1．下列因素与稀溶液凝固点降低值无关的 是（ D ） A. 溶剂的种类 B. 溶剂的数目 C. 溶质的
碘钟反应的动力学和热力学参数的测定完整实验报告
碘钟反应”的反应级数、速率常数和活化能的测定实验报告 化学学院 材化班 一、 实验目的 1、用初速法测定过硫酸根与碘离子的反应速率常数和反应级数。 2、掌握碘钟反应过程及其原理。 二、简要实验原理 在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应[1] ： 22284332S O I SO I - - -- +=+ (1) 我们事先同时加入少量的硫代硫酸钠溶液和淀粉指示剂，则(1)式中产生的少量的3I -会优先和223S O -反应而被还原成I -： 222334623S O I S O I - - - - +=+ (2) 这样，当溶液中的硫代硫酸钠全部反应掉后，(1)式生成的碘才会和淀粉指示剂反应，使溶液呈蓝色。由上可知，控制在每个反应中硫代硫酸钠的物质的量均相同，这样从反应开始到出现蓝色的这段时间即可用来度量本反应的初速。 当反应温度和离子强度相同时，(1)式的反应速率方程可写为： 222828[] [][]m n d S O k S O I dt - --- = (3) 根据(1)式中的反应计量关系，可以认为： 22833[] [][]d S O d I I dt dt t - - - ?- = = ? (4) 根据(2)式的反应计量关系结合硫代硫酸钠的等量假设，可知 2323[]2[] I S O t t - - ??= ?? (5) 根据(3)(4)(5)可知， 2223282[] [][]m n S O k S O I t - - - ?=? (6) 移项，两边取对数可得 228223 1ln ln ln[]ln[]2[] k m S O n I t S O -- -=++?? (7) 因而固定[]I -，以1ln t ?对228[]S O -作图，根据直线的斜率即可求出m ；固定228[]S O -，同理 可以求出n 。然后根据求出的m 和n ，计算出在室温下“碘钟反应”的反应速率常数k 。 最后改变温度，测出不同温度下从反应开始到出现蓝色所需的时间t ?，计算出不同温度下的反应速率常数，由Arrhenius 公式，以ln k 对1T 作图，根据直线的斜率即可求出活化能。 三、主要的实验仪器及试剂 恒温水浴槽一套；