华南师范大学2009年物理化学招收硕士研究生入学考试试题
2009 年招收硕士研究生入学考试试题
考试科目：物理化学
适用专业：化学一级学科
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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 '
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)
物理化学课后答案
第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解：对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1—2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441。153）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1—4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13。33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25。0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气.若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=???? ??+ =+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1
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
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%）
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于() (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0
(D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度f'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0
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
物理化学答案
例1-1 在25℃ 时，2mol 气体的体积为153dm ，在等温下此气体：（1）反抗外压为105 P a ，膨胀到体积为50dm 3；（2）可逆膨胀到体积为50dm 3。试计算各膨胀过程的功。 解（1）等温反抗恒外压的不可逆膨胀过程 {}53e 21()1010(5015)J 3500J W p V V -=--=-??-=- (2)等温可逆膨胀过程 {}2 1 2 1 d ln 28.314298.2ln(5015)J 5970J V V V W p V nRT V =-=-=-??=-? 例1-2 在等温100℃时，1mol 理想气体分别经历下列四个过程，从始态体积V 1=25dm 3变化到体积V 2=100dm 3：（1）向真空膨胀；（2）在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态；（3）先在外压恒定的气体体积50dm 3时的气体平衡压力下膨胀至中间态，然后再在外压恒定的气体体积等于100dm 3时的气体平衡压力下膨胀至终态；（4）等温可逆膨胀。试计算上述各过程的功。 解 (1) 向真空膨胀 p e =0 ，所以 10W = (2) 在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态 18.314(100273.15)kPa 31.02kPa 100nRT p V ??+?? = ==???? e {}2e 21()31.02(10025)J 2327J W p V V =--=-?-=- (3) 分二步膨胀 第一步对抗外压 p ′18.314373.15kPa 62.05kPa 50nRT V ???? = ==???? {}62.05(5025)J 1551J W p V '=-?=-?-=- 第二步对抗外压 p 〞= {}"31.02(10050)J 1551J W p V ''=-?=-?-=- 所做的总功 33102J W W W '''=+=- (4) 恒温可逆膨胀 {}2 41 ln 18.314373.15ln(10025)J 4301J V W nRT V =-=-???=-
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 '
液相反应平衡常数的测定(华南师范大学物化实验)
华南师范大学实验报告 液相反应平衡常数的测定 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络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与反应物的起始浓度无关。 二、实验原理 Fe3+与SCN-在溶液中可生成一系列络离子，并共存于同一个平衡体系中。当SCN-的浓度增加时，Fe3+与SCN-生成的络合物的组成发生如下的改变，而这些不同的络离子的溶液颜色也不同。 Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)2+→Fe(SCN)3→Fe(SCN)4-→Fe(SCN)52-由图1可知，Fe3+与浓度很低的SCN-（一般应小于5×10-3mol/L）只进行如下反应。 Fe3++CNS-===Fe[CNS]2+ 即反应被控制在仅仅生成最简单的FeSCN3+。其平衡常数为 ① 图1.SCN-浓度对络合物组成的影响 由于Fe(SCN)2+是带颜色的，根据朗伯-比尔定律，消光值与溶液浓度成正比，试验时，只要在一定温度下，借助分光光度计测定平衡体系的消光值，从而计算出平衡时Fe[CNS]2+的浓度[FeCNS2+]e，进而再推算出平衡时Fe3+和CNS-的浓度[Fe3+]e和[CNS-]e。根据式①一定温度反应的平衡常数K c可求知。 实验时配置若干组（共4组）不同Fe3+起始浓度的反应溶液，其中第一组溶液的Fe3+是大量的，当用分光光度计测定反应也在定温下消光值E i时（i为组数），根据朗伯-比尔定理E1=K[FeCNS2+]1,e（K为晓光系数）② 由于1号溶液中Fe3+大量过量，平衡时CNS-全部与Fe3+络合（下标0表示起
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）
物理化学课后答案
物理化学课后答案 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系 解：对于理想气体，pV=nRT 1-2 气柜内有、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（÷）=小时 1-3 0℃、的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为。充以4℃水之后，总质量为。若改用充以25℃、的某碳氢化合物气体，则总质量为。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=??? ? ??+= +=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1 1-6 0℃时氯甲烷（CH 3Cl ）气体的密度ρ随压力的变化如下。试作ρ/p —p 图，用外推法求氯甲烷的相对分子质量。 解：将数据处理如下： P/kPa (ρ/p)/（g ·dm -3 ·kPa ） 作(ρ/p)对p 图 当p →0时，(ρ/p)=，则氯甲烷的相对分子质量为 1-7 今有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一抽真空的200 cm 3 容器中，直至压力达，测得容器中混合气体的质量为。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解：设A 为乙烷，B 为丁烷。 B A B B A A y y mol g M y M y n m M 123.580694.30 867.46008315.03897.01+=?==+== - （1） 1=+B A y y （2）
稀溶液法测定偶极矩实验报告(华南师范大学物化实验)
稀溶液法测定偶极矩 一、实验目的 （1）掌握溶液法测定偶极矩的主要实验技术 （2）了解偶极矩与分子电性质的关系 （3）测定正丁醇的偶极矩 二、实验原理 2.1偶极矩与极化度 分子结构可以近似地看成是由电子云和分子骨架（原子核及内层电子）所构成。由于空间构型的不同，其正负电荷中心可能重合，也可能不重合。前者称为非极性分子，后者称为极性分子。 1912年，德拜提出“偶极矩”的概念来度量分子极性的大小，其定义是 qd → μ （1） 式中，q 是正负电荷中心所带的电量；d 为正负电荷中心之间的距离；→ μ是一个矢量，其方向规定为从正到负，的数量级是10-30C ·m 。 通过偶极矩的测定，可以了解分子结构中有关电子云的分布和分子的对称性，可以用来鉴别几何异构体和分子的立体结构等。 极性分子具有永久偶极矩，但由于分子的热运动，偶极矩指向某个方向的机会均等。所以偶极矩的统计值等于零。若将极性分子置于均匀的电场E 中，则偶极矩在电场的作用下，趋向电场方向排列。这时称这些分子被极化了。极化的程度可以用摩尔转向极化度P μ来衡量。P μ与永久偶极矩μ的平方成正比，与绝对温度T 成反比。
kT 9μ πN 4P A μ= （2） 式中，k 为波兹曼常数；NA 为阿弗加德罗常数；T 为热力学温度；μ为分子的永久偶极矩。 在外电场作用下，不论极性分子或非极性分子，都会发生电子云对分子骨架的相对移动，分子骨架也会发生形变。这称为诱导极化或变形极化。用摩尔诱导极化度P 诱导来衡量。显然，P 诱导可分为两项，即电子极化度P e 和原子极化度P a ，因此 P 诱导 = P e + P a （3） 如果外电场是交变场，极性分子的极化情况则与交变场的频率有关。当处于频率小于1010H Z 的低频电场或静电场中，极性分子所产生的摩尔极化度P 是转向极化、电子极化和原子极化的总和。 P = P μ+ P e +P a （4） 介电常数实际上是在107H Z 一下的频率测定的，测得的极化度为 P μ+ P e +P a 。若把频率提高到红外范围，分子已经来不及转向，此时测得的极化度只有P e 和P a 的贡献了。所以从按介电常数计算的P 中减去红外线频率范围测得的极化，就等于P μ，在实验上，若把频率提高到可见光范围，则原子极化也可以忽略，则在可见光范围： P μ =P -( P e +P a ) ≈ P - P e （5） 2.2 摩尔极化度的计算 摩尔极化度P 与介电常数 ε 之间的关系式。 ρM × ＋2ε－1ε= P （6）
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：
大学物理化学试题及答案
物理化学 试卷一 一、选择题 ( 共15题 30分 ) 1. 下列诸过程可应用公式 dU = (Cp- nR)dT进行计算的是： ( C ) (A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度 (C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( B ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆ΔS = 0 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S > 0 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确所以状态函数 S 不同 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同 3. 理想气体等温过程的ΔF。 ( C ) (A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 4. 下列函数中为强度性质的是： ( C ) (A) S (B) (G/p)T (C) (U/V)T 容量性质除以容量性质为强度性质 (D) CV 5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C ) (A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定
6. 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干
时间后，两杯液面的高度将是(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移 ) ( A ) (A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定 7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为： ( D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=4 8. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C ) (A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 * S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2 f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。 9. 已知 A 和 B 可构成固溶体，在 A 中，若加入 B 可使 A 的熔点提高，则B 在此固溶体中的含量必 _______ B 在液相中的含量。 ( A ) (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D)不能确定 10. 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为： ( C ) (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 K (D) 1 * $p(2) = [K $p(1)]= (0.25)= 2 11. 若 298 K 时，反应 N2O4(g) ＝ 2NO2(g) 的 K $p= 0.1132，则： (1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 _____( B )_____； (2) 当 p (N2O4) = 10 kPa，p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 ____( A )____ 。
华南师范大学物理化学实验(下)思考题
1、毛细管尖端为何必烦调节得恰当与液面相切？否则对实验有何影响？ 答：毛细管尖端插入溶液中的深度直接影响测量结果的准确性。如果毛细管尖端插下液面， 会使压力不只是液体表面的张力，还有插入部分液体的静压力。为减少静压力， 应尽可能减少毛细管的插入深度，使之接近0，否则批Δp=p 空气-p 系统 =pgΔh中，， 则Δp偏小，使Δh偏小。因此，在测量纯水中，K=表面张力/Δh，则仪器常数偏大，使正丁醇溶液的表面张力比理论值偏大。 2、最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出，对实验结果有无影响? 答：用最大气泡法测定溶液表面张力时，要从与液面相切得毛细管口鼓出空气泡，需要高于外部大气压的附加压力。根据表面张力的计算公式： 要测定溶液表面张力，就要知道最大压力差。所以在做最大气泡法测定溶液表面张力实验时，要读最大压力差。 如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出，对实验结果有影响。它会无法准确的读出最大压力差，从而影响实验结果的准确性。 实验六原电池电动势的测定 1. 对消法测电动势的基本原理是什么? 为什么用伏特表不能准确测定电池电动势? 答：对消法就是用一个与原电池反向的外加电压，于电池电压相抗，使的回路中的电流趋近于零，只有这样才能使得测出来的电压为电动势。电动势指的就是当回路中电流为零时电池两端的电压，因而必须想办法使回路中电流为零。伏特表测定电池电动势的时候，回路中的电流不为零，测出的电池两端的电压比实际的电动势要小，因此用伏特表不能准确测定电池电动势。 2. 参比电极应具备什么条件？它有什么功用? 盐桥有什么作用? 应选择什么样的电解质作盐桥? 答：参比电极一般用电势值已知且较恒定的电极，它在测量中可作标准电极使用，在实验中我们测出未知电极和参比电极的电势差后就可以直接知道未知电极的电势。 盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的作用。作盐桥的电解质，应该不与两种电解质溶液反应且阴阳离子的迁移数相等，而且浓度要高。3. 电动势的测量方法属于平衡测量，在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。为此，应注意些什么?
华师物化实验报告凝固点的测定测定
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 __________________________ 实验项目凝固点降低法测定物质的相对分子质量 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、明确溶液凝固点的定义及获得凝固点的正确方法。 2、测定环己烷的凝固点降低值，计算萘的相对分子质量。 3、掌握凝固点降低法测分子量的原理，加深对稀溶液依数性的理解。 4、掌握贝克曼温度计的使用。 二、实验原理： 物质的相对分子质量是了解物质的一个最基本而且重要的物理化学数据，其测定方法有多种。凝固点降低法成的物质的相对分子质量是一个简单又比较准确的方法，在溶液理论研究和实际应用方面都具有重要的意义。 凝固点降低是稀溶液的一种依数性，这里的凝固点是指在一定压力下，溶液中纯溶剂开始析出的温度。由于溶质的加入，使固态纯溶剂从溶液中析出的温度T f比纯溶剂的凝固点T f*下降，其降低值T f T；T f与溶液的质量摩尔浓度成正比，即T f = K f m
式中，T f为凝固点降低值；m为溶质质量摩尔浓度；K f为凝固点降低常数，它与溶剂的 特性有关。 若称取一定量的溶质W B（g）和溶剂W A（g），配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度m B为 W B“3 m B10 mol/kg M B W A 3 式中，M B为溶质的相对分子质量。则M B f - 10 g/mol T f W A 若已知某溶剂的凝固点降低常数K f值，通过实验测定此溶液的凝固点降低值T f，即可计 算溶质的相对分子量M B。 通常测凝固点的方法有平衡法和贝克曼法（或步冷曲线法）。本实验采用后者。其基本原 理是将纯溶剂或溶液缓慢匀速冷却，记录体系温度随时间的变化，绘出步冷曲线（温度-时间 曲线），用外推法求得纯溶剂或稀溶液中溶剂的凝固点。 纯溶剂步冷曲线：纯溶剂逐步冷却时，体系温度随时间均匀下降，至牒一温度时有固体 析出，由于结晶放出的凝固热抵消了体系降温时传递给环境的热量，因而保持固液两相平衡， 当放热与散热达到平衡时，温度不再改变。在步冷曲线上呈现出一个平台；当全部凝固后，温度又开始下降。从理论上来讲，对于纯溶剂，只要固液两相平衡共存，同时体系温度均匀，那么每次测定的凝固点值应该不变。但实际上由于过冷现象存在，往往每次测定值会有起伏。当